《相移干涉及相位恢復技術在光學信息安全中的套用研究》是依託山東大學，由孟祥鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：相移干涉及相位恢復技術在光學信息安全中的套用研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孟祥鋒
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
由於光學信息安全系統具有高並行度和高加密維度等優點，因此，探索基於光學信息處理技術的數據加密、認證及隱藏方案成為近年來國內外活躍開展的一個重要研究領域。本項目擬圍繞廣義相移干涉和相位恢復等光學技術，在光學信息安全的套用中開展如下幾個方面的研究：(1)最佳化我們提出的兩步相移算法，探索在三維物體形貌測量、信息加密與隱藏中的套用方案；(2)最佳化級聯相位恢復算法，結合秘密分享策略構建新型分組密碼體系；(3)開發單重、多重及彩色信息的嵌入與提取策略，進行軟硬體實現；(4)設計能在無限感測器網路中通信的光學密碼測試系統；(5)結合RSA等公鑰算法，設計光學/數字、私鑰-公鑰混合加密技術，基於虛擬波前感測等技術，構建光學非對稱密碼；(6)利用相位恢復技術，對雙隨機相位編碼衍生的密碼方案進行安全性評估。本項目的研究成果，特別是軟硬體實現，將會推進光學信息安全技術從實驗室階段向實際套用階段邁出重要的一步。
結題摘要
由於具有高並行度和高加密維度等明顯的優勢，光學信息安全技術的研究已經成為近年來國內外活躍開展的一個重要研究領域。本項目在前期的工作基礎之上，主要圍繞相移干涉術和相位恢復技術開展光學信息安全技術的研究，取得了一系列的研究成果，主要包括：(1) 對兩步廣義相移算法進行了最佳化，開展了系統的兩步相移數字全息的光學實驗；將最佳化後的兩步相移算法套用於“結構光條紋投影系統”中，成功測量了一些典型物體的三維形貌和輪廓；提出了一種基於最佳化的兩步相移算法的光學圖像加密方案；(2) 結合典型的公鑰密碼算法，提出了多種混合的光學-數字非對稱密碼系統，它們很好地解決了傳統對稱密碼系統中的密鑰分發與管理等難題；(3) 結合疊代相位恢復技術、數字全息、相移干涉術、光柵調製、小波變換和奇異值分解等技術，先後提出了數種光學信息隱藏方案，並通過基於Matcom的Visual C++與Matlab混合編程，對部分信息隱藏方案進行了軟體設計與開發；(4) 構造了基於級聯切相傅立葉變換的光學Hash函式，並開展了基於虛擬光學的加密和認證方案在無線感測器網路通信中的套用研究；(5) 對衍生的雙隨機相位編碼系統，如基於分數傅立葉變換的光學加密系統和聯合變換相關器的光學加密系統，進行了安全性評估和密碼分析的研究。本項目很好地實現了預定目標，取得的研究成果對發展新型的光學密碼和信息隱藏技術具有重要的實際意義。
