[發明專利]一種基于橢圓曲線的非對稱光學圖像加密方法

有效

• 申請號: 201310025091.X
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103117859A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 孟祥鋒;范德勝;王玉榮
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/30;H04L9/08
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 寧欽亮

1.一種基于橢圓曲線的非對稱光學圖像加密方法，包括加密過程和解密過程，其特征是：

（1）加密過程，包括發送端的兩步相移干涉術加密過程和接收端的橢圓曲線加密過程：

(a)兩步相移干涉術加密：

①發送端隨機選取種子Seed1生成隨機相位板G₁，取明文圖像O平面作為輸入平面，計算明文圖像O與隨機相位板G₁的乘積通過距離d₁的離散菲涅爾衍射變換，得到變換平面上的復振幅場U₂；

②發送端隨機選取種子Seed2生成隨機相位板G₂，變換平面上的復振幅場U₂乘以隨機相位板G₂再作一次距離為d₂的離散菲涅爾衍射變換，得到記錄平面上的復振幅場U;

③發送端采用標準兩步相移干涉術，通過與引入的參考光干涉，得到兩幅含有隱藏信息和相位板調制后的干涉圖I₁和I₂；

(b)橢圓曲線加密：

①接收端選定橢圓曲線密碼系統，橢圓曲線密碼系統的參數為(p,a，b,G，n)并生成密鑰對(d,Q)，保密私鑰d并公開其它參數：p是指定有限域Z_p的大質數，a、b為橢圓曲線y²≡x³+ax+b(modp)的系數，G是橢圓曲線上的點的循環子群的基點，n是點G的階，Q為接收端的公鑰；

②發送端獲取接收端公開的橢圓曲線密碼系統參數(p,a，b,G,n)及公鑰Q后，用公鑰Q分別對兩步相移干涉加密的會話密鑰進行加密，得到加密后的會話密鑰，連同干涉圖I₁和I₂一同傳遞給信息的接收端；

（2）解密過程：

①接收端接收到加密的會話密鑰和密文圖像I₁和I₂后，首先用私鑰d對加密的會話密鑰解密；

②用上一步①中解密得到的種子生成隨機相位板G₁和G₂；

③由兩步相移公式恢復出記錄平面加密后的復振幅場U；

④作距離為d₂的逆菲涅爾衍射變換；

⑤得出的復振幅乘以隨機相位板G₂的復振幅透過率，作另一個距離為d₁的逆菲涅爾衍射變換；

⑥提取衍射復振幅場的實振幅部分，即得到原圖像。