[發明專利]一種加/解密方法、加/解密端及雙隨機相位加解密系統

有效

• 申請號: 201711213115.9
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107968705B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 鄒文斌;莊兆永;焦述銘;李霞;徐晨
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 王利彬

本發明適用于數據處理技術領域，提供了一種加密方法，包括：根據預設的循環移位值和翻轉值生成隱藏密鑰；利用隱藏密鑰對原始明文進行加密，得到初始密文圖片；根據循環移位值和翻轉值對初始密文圖片進行移位翻轉，得到準最終密文；將準最終密文輸入雙隨機相位加密系統，得到最終密文。本發明實施例通過將循環移位值和翻轉值生成隱藏密鑰，并利用該隱藏密鑰在原始明文和雙隨機相位加密系統中構建額外的加密層，因為唯密文攻擊COA在對最終密文攻擊時無法得到正確的循環移位和翻轉值，因此無法根據正確的循環移位和翻轉值得到隱藏密鑰，從而無法對通過本發明實施例加密的最終密文進行破解，通過本發明實施例能夠增強雙隨機相位加密系統的安全性。

技術領域

本發明屬于數據處理技術領域，尤其涉及一種對抗唯密文攻擊的加/解密方法、加/解密端及雙隨機相位加解密系統。

背景技術

光學信息安全的研究近十年來越來越受到重視。光學加密系統廣泛應用于信息加密、信息認證和信息隱藏等領域。光學安全加密中，信息是以光學方式而不是數字方式處理的，因此其具有多維度、高并行性和處理速度快等優點。

雙隨機相位加密(Double Random Phase Encoding,DRPE)系統是1995年提出的使用光學加密系統進行信息加密的首次嘗試。DRPE可以在4f光學透鏡系統的圖像域和傅里葉變換域中使用，也可在分數傅立葉域、菲涅耳域中使用。盡管取得了很多成就，但DRPE技術仍然面臨著一些困難和挑戰，如DRPE系統的安全強度不夠高。

在過往，學術界積極研究光學加密系統存在的安全漏洞，并提出了攻擊算法來破解該光學加密系統，然后又針對該攻擊方案所存在的弱點改進其光學加密系統。改進的光學加密系統可能會被新的攻擊方法進一步破解。這是安全加密系統發展過程中新的破解方法和新的反破解加密安全系統之間的反復循環進步過程。對于DRPE系統，已經存在很多攻擊方法破解該加密系統，以往常用的攻擊方法有已知明文攻擊、選擇明文攻擊、選擇密文攻擊和唯密文攻擊(Ciphertext Only Attack,COA)等攻擊方法。在這些攻擊方法中，唯密文攻擊COA是對DRPE系統最致命的破解方法，因為唯密文攻擊COA可以單獨從密文信息中非法地恢復出明文，因此DRPE系統存在嚴峻的安全漏洞問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種對抗唯密文攻擊的加/解密方法、加/解密端及雙隨機相位加解密系統，旨在解決現有技術中唯密文攻擊COA可以單獨從密文信息中非法地恢復出明文，DRPE系統存在嚴峻的安全漏洞的問題。

本發明是這樣實現的，一種加密方法，包括：

根據預設的循環移位值和翻轉值生成隱藏密鑰；

利用所述隱藏密鑰對原始明文進行加密，得到初始密文圖片；

根據所述循環移位值和翻轉值對所述初始密文圖片進行移位翻轉，得到準最終密文；

將所述準最終密文輸入雙隨機相位加密系統，得到最終密文。

進一步地，所述根據預設的循環移位值和翻轉值生成隱藏密鑰包括：

根據所述循環移位值和所述翻轉值生成密鑰種子；

將所述密鑰種子輸入隨機數字生成器，生成所述隱藏密鑰。

進一步地，所述利用所述隱藏密鑰對原始明文進行移位翻轉，得到初始密文包括：

對所述原始明文進行二進制編碼，得到原始二進制明文；

利用所述隱藏密鑰對所述原始二進制明文進行加密，得到二進制序列初始密文；

將所述二進制序列初始密文轉換為所述初始密文圖片。

進一步地，所述根據所述循環移位值和翻轉值對所述初始密文圖片進行移位翻轉，得到準最終密文包括：