获取随机相位编码光学加密系统等效密钥的方法和装置与流程

文档序号:11138240阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种获取随机相位编码光学加密系统等效密钥的装置,用于攻击基于随机相位编码的光学加密系统以获得所述光学加密系统的等效密钥,其特征在于,包括:

点物结构,用于产生位于所述光学加密系统的输入平面中心位置处的点物;

光学4f结构,包括第一透镜和第二透镜,用于级联在所述光学加密系统的输出平面;其中所述第一透镜更靠近所述光学加密系统;

纯相位空间光调制器,位于所述第一透镜和第二透镜之间,用于对穿过所述第一透镜的光进行相位调制;

反馈控制装置,用于获取所述第二透镜的焦平面上的图像的光强数据,并根据获得的光强数据控制所述纯相位空间光调制器对穿过所述第一透镜的光的相位进行调制,以获得使所述第二透镜的焦平面上图像中心位置处光强最大时的相位调制参数;

以所述相位调制参数作为所述光学加密系统的等效密钥。

2.根据权利要求1所述的获取随机相位编码光学加密系统等效密钥的装置,其特征在于,所述点物结构用于根据脉冲函数生成位于所述光学加密系统的输入平面中心位置处的点物。

3.根据权利要求1所述的获取随机相位编码光学加密系统等效密钥的装置,其特征在于,所述反馈控制装置包括:

相机单元,位于所述第二透镜的焦平面处,用于拍摄所述第二透镜的焦平面上的图像;

计算单元,与所述相机单元通信连接,用于获取所述相机单元拍摄的图像以计算图像中心位置处的光强数据;

反馈单元,用于根据所述光强数据生成调整所述纯相位空间光调制器的相位调制参数的控制信号;

所述计算单元还用于分析光强数据以获得图像中心位置处的最大光强度。

4.根据权利要求3所述的获取随机相位编码光学加密系统等效密钥的装置,其特征在于,所述相机单元为CCD相机。

5.一种获取随机相位编码的光学加密系统等效密钥的方法,基于权利要求1~4任一项所述的系统,包括:

从所述光学加密系统的输入平面输入点物作为设定的明文;

将所述光学加密系统的输出平面上的密文经第一透镜聚焦;

将所述第一透镜焦平面处的透射光进行相位调制,并使调制后的透射光经过第二透镜;

获取所述第二透镜的焦平面上的图像的光强数据,并根据获得的光强数据控制所述纯相位空间光调制器对穿过所述第一透镜的光波的相位进行调制,以获得使所述第二透镜的焦平面上的图像中心位置处光强最大的相位调制参数;

以所述相位调制参数作为所述光学加密系统的等效密钥。

6.根据权利要求5所述的获取随机相位编码的光学加密系统等效密钥的方法,其特征在于,所述根据获得的光强数据控制所述纯相位空间光调制器对穿过所述第一透镜的光的相位进行调整,以获得使所述第二透镜的焦平面上图像中心位置处光强最大的相位调制参数的步骤包括:

将所述纯相位空间光调制器的二维表面划分为面积等大的N×N个方形调制单元,首行首列的调制单元为第一个调制单元,末行末列的调制单元为最后一个调制单元;并将每个调制单元的初始相位设为0;

对所述N×N个方形调制单元,进行如下处理:

从第一个调制单元开始调制,作为当前调制单元;

对当前调制单元加载不同的相位值,并计算位于第二透镜的焦平面上、与当前调制单元对应的图像中心位置处的光强;

获取对应于图像中心位置处光强最大的相位值作为当前调制单元的相位调制参数;

获取下一个调制单元的相位调制参数直至所有的调制单元处理完成;其中,下一个调制单元的相位调制以其之前所有的调制单元调制完成为基础,最后一个调制单元调制完成后即完成了所有调制单元的调制;

以调制完成的纯相位空间光调制器上的相位分布作为等效密钥。

7.根据权利要求6所述的获取随机相位编码的光学加密系统等效密钥的方法,其特征在于,所述加载的不同的相位值为将范围为0~2π的相位值分配为等值的K个相位值,每个为2iπ/K,1≤i≤K,i为整数。

8.根据权利要求7所述的获取随机相位编码的光学加密系统等效密钥的方法,其特征在于,5≤K≤20。

9.根据权利要求6所述的获取随机相位编码的光学加密系统等效密钥的方法,其特征在于,所述10≤N≤50。

10.根据权利要求6所述的获取随机相位编码的光学加密系统等效密钥的方法,其特征在于,在评价光强大小时,采用光强增长因子η作为监测参数,所述光强增长因子η定义为调整相位后的图像中心位置处光强Im与调整相位前的图像统计平均光强<I0>的比值。

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