翻译(不能删)

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1、基于光学干涉原理的信息隐藏袁升姚舒夏辛妍惠刘明堂（信息工程部门华北水利电力学院，36，北环路，郑州450011，PR中国）摘要:基于光学干涉原理的信息隐藏技术已经提出，在这个理论上，一幅机密的图像能被两束相干光束所获得，其中一束光由指定的主图像所调制，其它的光由复杂的类噪声的分布所调制，称它为加密图像，加密图像的传递是靠将其隐藏在主图像中实现的，以此来阻止通信的信息被未被授权的人所获知。除此之外，这个理论也能同时认识到加密图像和隐藏图像。一系列数字仿真结果证实了我们提出的理论的可实行性。关键字：信息隐藏图像加密光学干涉1.引言数据安全在信息时代是一个很重要的问

2、题。机密和敏感的数据必须被各个阶段信息通信未被授权的入口所保护，包括数据处理、数据传递和数据储存。光学信息安全技术已经获得增长的利益，自从瑞弗雷德和杰维迪提出随机双相位编码[1].这已经从傅里叶领域扩展到其它域。例如：分数傅里叶域和菲尼尔域。然而，基于DRPE的光学编码理论易受到一些技术攻击[5-10].后来一些其他基于多重相位恢复运算的光学编码理论被提出。在这些理论，一个加密的图像被多重算法编译成两个相位光学掩膜，这些方法基于衍射的编码元素。最近，张和王基于光学干涉原理提出了一个新的理论将光学图像编码成两个相位光学掩膜。这个方法相当简单，不需要多重复杂的运算

3、。随后，许多研究者对这一技术进一步研究[18-29]。例如，基于干涉原理，韩和张提出了一个方法将原始图像编码为两个光学掩膜，其中一个为相位分布，另外一个为振幅分布。Niu提出了一种用多重加密钥匙的加密和确认的方法：库马尔提出了基于随机会聚光干涉的光学图像加密理论。随后，另外一些基于拼图变化的干涉加密理论已经得到发展[25]:相继地提出两种光学图像加密理论，其中一个方法是基于两种偏振波面的干涉，另一个方法基于全息投影的分析算法。对于彩色图像，陈和Tay提出两个干涉的方法分别基于Arnold变换和虚拟光学。所有上述所提到的加密理论都在一些方面运用光学干涉理论，加强

4、了加密理论的安全性。然而，加密关键仍是若干个干涉系统的参数，所以只要加密图像被入侵者拦截，对于这些方法很难抵抗强力攻击。作为信息安全的一个重要分支，信息隐藏技术已经被广泛研究。在信息隐藏技术中，一个加密图像被嵌入主图像中，在它被加密后确保机密图像在传输过程中不可被获知，而且防止加密图像被未被授权的人阅览。在这篇论文，基于光学干涉原理，我们提出了信息隐藏理论。在这个理论，一个机密图像能被两束干涉光束所产生。其中一个光束由指定的主图像所调制，其他的光由复杂的类噪声所调制，称之为加密图像。只有当主图像和加密图像相匹配，加密图像能被获得。恰巧地，加密图像被隐藏在主图像

5、中来认识加密的通信过程。这个加密和隐藏的过程能被数字化实现，解码过程通过光学系统或数字系统来实现。2.（RSA）公匙密码学为了加强信息隐藏技术的安全性，（RSA）公匙密码学被我们所提出的理论采纳，我们首先简明回顾如下。随意选取不同的互为最大的质数p和q，它们相乘n=pq，欧拉公式表示，然后选择一个正整数e,例如1

6、执行加密例如C≡（1）解密在每个密码组C上的运行可能被描述成m≡（2）3.对机密图像的加密和隐藏理论3.1基于光学干涉的加密原理基于光学干涉理论的加密原理可由图1说明，这两个光学掩膜M1和M2与输出平面有相同距离l。这两个相干的平面波分别各自被光学掩膜M1和M2的调制，接着被分束镜将两束光结合在一起。从而，这两个相互的干涉平面波在输出平面产生干涉结果f(x,y),整个过程数学描述为M1*h（x，y，，l）+M2*h（x，y，，l）=f（x，y）（3）h（x，y，，l）=（4）上式是菲尼尔变换的点脉冲功能，*表示卷积运算，是两束入射光线的波长，很明显f（x，y）

7、是一个复合分布。按照卷积运算的性质，（3）式能导出一个新的形式如M1+M2=（5）FT和表示傅里叶和反傅里叶运算，之后，我们将公式（5）右边部分设定为D=（6）然后，我们有M1+M2=D（7）这里，在输出平面的复合分布f（x，y）（在图1显示）被附加随机相位预先定义:f（x，y）=（8）图1.加密系统的图解是个被加密的图像，是一个非负分布。rand(x，y)产生一个（0，1）随机分布，如果我们选择一个主图像g（x，y）作为光学掩膜M1则光学掩膜M2可以简单的计算出M2=D-M1=D-g（x，y）(9)然后，预先定义的图像f（x，y）被数字编码到与主图像g（x，

8、y）相关的光学掩膜M2上。只有当主图像