文档介绍：光学信息安全简介
“信息安全”基础知识
(密码学、信息隐藏、安全认证等)
“信息光学”基本理论
(衍射、全息、相移干涉、光学相关器、相位恢复等)
“光学信息安全”国内外研究进展
目录
密码学
信息安全的核心
基于数学的密码理论与技术
非数学的密码理论与技术
密码学(Cryptology):是研究编制密码和破译密码的技术科学。
密码学的两个分支
密码编码学(Cryptography): 主要研究对信息进行编码,实现对信息的隐蔽。
密码分析学(Cryptanalytics):主要研究加密消息的破译或消息的伪造。
按密钥管理方式分类
对称密码系统:
明文
加密
密文
解密
明文
密钥K
公钥密码系统:
明文
加密
密文
解密
明文
公钥K1
私钥K2
信息嵌入(information embedding)
信息提取(information extracting)
数字水印
信息隐藏最重要的一个分支
信息隐藏
又称信息伪装,就是通过减少载体的某种冗余,如空间冗余、数据冗余等,来隐藏敏感信息,达到某种特殊的目的,如保密通信、版权保护及用户追踪等。
光学信息安全技术优势:
多维
大容量
高设计自由度
高鲁棒性
天然的并行性
难以破解
光学密码系统的理论基础
从本质上看,光学密码学属于信息光学的范畴。
光学加密方法就是通过一定的光学变换扰乱原图像的波前或光强分布,实现图像数据的加密。
传播理论
标量衍射理论条件:
①衍射孔径比波长大得多;
②观察点必须离衍射场足够远。
角谱传播理论:
由于各个不同空间频率的空间傅里叶分量可看作室沿不同方向传播的平面波,因此空间频谱为平面波谱即复振幅分布的角谱。
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平面波角谱的衍射理论
从频域的角度即用平面波角谱方法来讨论衍射问题
前面已经讨论过频域的角谱传播问题,在由已知平面上的光场分布可通过傅里叶变换得到其角谱
其后,可以求出它传播到平面上的角谱
最后,通过傅里叶反变换可以进而得到用已知的表示的衍射光场分布,从而得到空域中的衍射公式。
从频域的角度即用平面波角谱方法来讨论衍射问题
前面已经讨论过频域的角谱传播问题,在由已知平面上的光场分布可通过傅里叶变换得到其角谱
其后,可以求出它传播到平面上的角谱
最后,通过傅里叶反变换可以进而得到用已知的表示的衍射光场分布,从而得到空域中的衍射公式。

菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射