基于分阶Fourier频谱分解与混合随机掩码的光学加密算法

摘要：

为了解决当前光学加密方法主要是借助普通相位掩码来调制初始图像,导致输出密文的安全性不理想的问题,通过融合Fresnel波带、Hilbert相位与混沌掩码,设计了分阶Fourier频谱分解与混合随机掩码的光学图像加密算法.首先,根据SHA-256哈希方法,形成一个256位的外部密钥,并将其分割为32个子密钥;引入二维Ushiki映射,利用子密钥来计算其初始条件,通过迭代来输出一组随机序列,从而构建一个混沌相位掩码;随后,引入Fresnel波带振幅与Hilbert相位函数,将二者与混沌相位掩码融合,形成一个混合掩码,兼顾其随机性与光轴校准精度;基于分阶Fourier变换,联合混合掩码,对初始明文完成光学调制,获取Fourier频谱;最后,通过等模分解方法来分割Fourier频谱,输出密文与私钥.测试数据表明:较已有的光学加密方案而言,所研究加密技术具备更理想的抗干扰能力与安全性,在噪声、剪切等攻击下,具有更为理想的解密质量.

关键词：光学图像加密、二维Ushiki映射、混沌相位掩码、Fresnel波带、Hilbert相位函数、分阶Fourier、变换等模分解

所属期刊栏目：19

分类号：TP391.41(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61202006;计算机软件新技术国家重点实验室开放课题基金KFKT2012B29;江苏省科技创新基金BC2013167

在线出版日期：2019-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：249-256