基于分数阶傅里叶变换的多图像加密技术

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1、基于分数阶傅里叶变换的多图像加密技术李彦傧2015年12月中图分类号：TN911.7UDC分类号：621.39基于分数阶傅里叶变换的多图像加密技术作者姓名李彦傧学院名称信息与电子学院指导教师张峰副教授答辩委员会主席李刚研究员申请学位工学硕士学科专业信息与通信工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月8日Multiple-imageencryptionbasedonthefractionalFouriertransformCandidateName:YanbinLiSchoolorDepartment:School

2、ofInformationandElectronicsFacultyMentor:AssociateProf.FengZhangChair,ThesisCommittee:Prof.GangLiDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:InformationandCommunicationEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January,2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人

3、在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要近年来，分数阶傅里叶变换作为一个时频分析工具，一直是信息处理研究领域中的一个重点。分数阶傅里叶变换是传统傅里叶变换的广义推广形式，它不但具有传统傅里叶变换所具有的优良性质，并且还具有一

4、些它自己独特的特性。因此，分数阶傅里叶变换可以适用在几乎所有傅里叶变换所适用的领域。同时，新的特性对于数字图像处理、数字信号处理和光学信息处理等有更好的驾驭。当今，我们所处在一个信息技术高速发展的时代，信息安全必然是人们非常关注的问题。而由于图像的大量使用和传输，图像加密更是信息安全研究的一个重心，很多成熟、有效、安全并简单实用的图像加密技术涌现出来。而分数阶傅里叶变换具有的很多特性，使得通过其设计的图像加密系统在安全性、灵活性等方面具有天然的优势。随着信息技术的发展，信息交换的速度越来越快，简单的单图加密已经远远不能满足现

5、实的需要。多图加密技术成为一个迫切需要解决的问题。本文首先对双随机相位编码技术进行深入分析，同时，对双随机相位编码技术进行多图拓展。同时，重点推导了基于双随机相位编码技术的加密系统在面对选择明文攻击时所展示出的脆弱性。然后，在接来下来章节里，主要围绕解决应对选择明文攻击这一问题，提出了两种多图加密思路，一是设计了一种基于分数阶傅里叶变换的最小密文多图加密系统，二是设计了一种基于级联分数阶傅里叶变换的非对称多图加密系统，并对其进行的仿真验证和数据分析。最后，对全文进行了总结概括，并对多图加密技术进行展望。关键词：分数阶傅里叶变

6、换；双随机相位编码；图像加密I北京理工大学硕士学位论文AbstractInrecentyears,thefractionalFouriertransformanditsapplicationisahotspotininformationprocessingresearch.ThefractionalFouriertransformisderivedfromthetraditionalFouriertransform.ThefractionalFouriertransformnotonlycanbeusedintheappli

7、cationsoftheFouriertransform,butalsoshowsomenewfeatures.ThesecharacteristicsmakefractionalFouriertransformcanbeusedasanimportantmathematicaltoolinopticsanddigitalsignalprocessing.Today,informationsecurityissoimportantthatattractedsomuchattention.ThefractionalFourie

8、rtransformhasmanyfeaturesthatcanmaketheimageencryptionsystemsimple,practicalandsecure.Astheincreasingdemandforinformation,multipleimageencryption