[发明专利]一种加/解密方法、加/解密端及双随机相位加解密系统

说明书

本发明适用于数据处理技术领域，提供了一种加密方法，包括：根据预设的循环移位值和翻转值生成隐藏密钥；利用隐藏密钥对原始明文进行加密，得到初始密文图片；根据循环移位值和翻转值对初始密文图片进行移位翻转，得到准最终密文；将准最终密文输入双随机相位加密系统，得到最终密文。本发明实施例通过将循环移位值和翻转值生成隐藏密钥，并利用该隐藏密钥在原始明文和双随机相位加密系统中构建额外的加密层，因为唯密文攻击COA在对最终密文攻击时无法得到正确的循环移位和翻转值，因此无法根据正确的循环移位和翻转值得到隐藏密钥，从而无法对通过本发明实施例加密的最终密文进行破解，通过本发明实施例能够增强双随机相位加密系统的安全性。

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，尤其涉及一种对抗唯密文攻击的加/解密方法、加/解密端及双随机相位加解密系统。

背景技术

光学信息安全的研究近十年来越来越受到重视。光学加密系统广泛应用于信息加密、信息认证和信息隐藏等领域。光学安全加密中，信息是以光学方式而不是数字方式处理的，因此其具有多维度、高并行性和处理速度快等优点。

双随机相位加密(Double Random Phase Encoding,DRPE)系统是1995年提出的使用光学加密系统进行信息加密的首次尝试。DRPE可以在4f光学透镜系统的图像域和傅里叶变换域中使用，也可在分数傅立叶域、菲涅耳域中使用。尽管取得了很多成就，但DRPE技术仍然面临着一些困难和挑战，如DRPE系统的安全强度不够高。

在过往，学术界积极研究光学加密系统存在的安全漏洞，并提出了攻击算法来破解该光学加密系统，然后又针对该攻击方案所存在的弱点改进其光学加密系统。改进的光学加密系统可能会被新的攻击方法进一步破解。这是安全加密系统发展过程中新的破解方法和新的反破解加密安全系统之间的反复循环进步过程。对于DRPE系统，已经存在很多攻击方法破解该加密系统，以往常用的攻击方法有已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击和唯密文攻击(Ciphertext Only Attack,COA)等攻击方法。在这些攻击方法中，唯密文攻击COA是对DRPE系统最致命的破解方法，因为唯密文攻击COA可以单独从密文信息中非法地恢复出明文，因此DRPE系统存在严峻的安全漏洞问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种对抗唯密文攻击的加/解密方法、加/解密端及双随机相位加解密系统，旨在解决现有技术中唯密文攻击COA可以单独从密文信息中非法地恢复出明文，DRPE系统存在严峻的安全漏洞的问题。

本发明是这样实现的，一种加密方法，包括：

根据预设的循环移位值和翻转值生成隐藏密钥；

利用所述隐藏密钥对原始明文进行加密，得到初始密文图片；

根据所述循环移位值和翻转值对所述初始密文图片进行移位翻转，得到准最终密文；

将所述准最终密文输入双随机相位加密系统，得到最终密文。

进一步地，所述根据预设的循环移位值和翻转值生成隐藏密钥包括：

根据所述循环移位值和所述翻转值生成密钥种子；

将所述密钥种子输入随机数字生成器，生成所述隐藏密钥。

进一步地，所述利用所述隐藏密钥对原始明文进行移位翻转，得到初始密文包括：

对所述原始明文进行二进制编码，得到原始二进制明文；

利用所述隐藏密钥对所述原始二进制明文进行加密，得到二进制序列初始密文；

将所述二进制序列初始密文转换为所述初始密文图片。

进一步地，所述根据所述循环移位值和翻转值对所述初始密文图片进行移位翻转，得到准最终密文包括：