基于激光混沌的保密通信與圖像加密研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-30 06:30
隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的極速發(fā)展與快速普及,信息數(shù)據(jù)交流愈發(fā)密集頻繁且其傳播也愈發(fā)快速便捷,我們已經(jīng)步入了“萬(wàn)物皆數(shù)據(jù)”的大數(shù)據(jù)時(shí)代。其中個(gè)人隱私信息是大數(shù)據(jù)運(yùn)作的基礎(chǔ),企業(yè)掌握越全面的個(gè)人隱私信息就可以越有利地幫助企業(yè)對(duì)用戶進(jìn)行更加精準(zhǔn)的定位,從而提供更好的服務(wù)。但是在大數(shù)據(jù)為人們的生活與生產(chǎn)帶來(lái)便利的同時(shí),我們的個(gè)人信息無(wú)可避免地會(huì)在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下泄露,給我們的生活帶來(lái)困擾,甚至?xí)䥽?yán)重地危害我們的個(gè)人利益,尤其是在一些對(duì)信息數(shù)據(jù)極度敏感的領(lǐng)域與行業(yè)會(huì)造成巨大的損失。因此,如何確保信息的安全是現(xiàn)今亟需解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,特別是涉及到可以形象生動(dòng)地表現(xiàn)出信息內(nèi)容的圖像信息,其安全性的研究已經(jīng)成為了眾多專(zhuān)家重點(diǎn)關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域。目前最常見(jiàn)且最有效的保證圖像信息安全性的方法是利用圖像加密算法對(duì)原始圖片信息加密,使其變成模糊不清、不可辨認(rèn)的圖像,之后采用保密通信技術(shù)對(duì)加密信息進(jìn)行安全傳輸,或者通過(guò)安全云分享技術(shù)對(duì)加密信息進(jìn)行云端的安全傳輸。如今,人們主流研究和使用的圖像加密算法與保密通信技術(shù)都是基于傳統(tǒng)的混沌系統(tǒng),其容易在實(shí)際電路中實(shí)現(xiàn),但它也受制于電子線路系統(tǒng)的電子瓶頸。而伴隨著半導(dǎo)體激光器(Semi...
【文章來(lái)源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 激光混沌動(dòng)力學(xué)特性的研究現(xiàn)狀
1.3 激光混沌同步及其保密通信的研究現(xiàn)狀
1.4 圖像加密的研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第二章 基于VCSEL的激光混沌與其同步模型
2.1 VCSEL的理論結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)
2.2 VCSEL產(chǎn)生激光混沌的基本方式
2.3 基于VCSEL的激光混沌同步
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于VCSELs的雙掩蓋光混沌保密通信
3.1 基于兩組互不同步VCSELs的雙掩蓋的系統(tǒng)模型
3.1.1 基于兩組互不同步VCSELs雙掩蓋系統(tǒng)的原理
3.1.2 基于兩組互不同步VCSELs雙掩蓋系統(tǒng)的速率方程
3.2 雙掩蓋系統(tǒng)數(shù)值仿真結(jié)果及其分析
3.2.1 VCSELs激光器的非線性動(dòng)力學(xué)特性
3.2.2 VCSELs激光器的混沌同步特性
3.2.3 VCSELs激光器的時(shí)延抑制特性
3.3 雙掩蓋系統(tǒng)長(zhǎng)距離光保密通信
3.3.1 雙掩蓋系統(tǒng)長(zhǎng)距離保密通信性能分析
3.3.2 雙掩蓋系統(tǒng)延遲光纖的時(shí)延對(duì)通信性能的影響分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于光混沌的ARM嵌入式實(shí)現(xiàn)新型彩色圖像加密與云共享系統(tǒng)
4.1 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)裝置
4.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的理論模型
4.2.1 POEF結(jié)構(gòu)下VCSEL的速率方程模型
4.2.2 密鑰產(chǎn)生機(jī)制
4.2.3 置亂過(guò)程
4.2.4 擴(kuò)散過(guò)程
4.2.5 加密和解密過(guò)程
4.3 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論的結(jié)果及其討論
4.3.1 POEF結(jié)構(gòu)下VCSEL的動(dòng)力學(xué)行為
4.3.2 圖像加密/解密結(jié)果與云服務(wù)安全共享
4.4 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果的安全性分析
4.4.1 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果的密鑰空間分析
4.4.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果的統(tǒng)計(jì)攻擊分析
4.4.3 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果的密鑰敏感分析
4.4.4 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果的信息熵分析
4.4.5 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果的差分攻擊分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間已發(fā)表的論文、專(zhuān)利及獲獎(jiǎng)
攻讀碩士期間參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]安全性增強(qiáng)的雙向長(zhǎng)距離混沌保密通信[J]. 李瓊,鄧濤,吳正茂,徐攀,夏光瓊. 中國(guó)激光. 2018(01)
[2]Experimental investigation on the time-delay signature of chaotic output from a 1550 nm VCSEL subject to FBG feedback[J]. Zhu-Qiang Zhong,Zheng-Mao Wu,Guang-Qiong Xia. Photonics Research. 2017(01)
[3]用雙濾波反饋半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生低延時(shí)特征的混沌信號(hào)[J]. 盧東,鐘祝強(qiáng),夏光瓊,吳正茂. 光子學(xué)報(bào). 2016(10)
[4]激光混沌并聯(lián)同步及其在全光邏輯門(mén)中的應(yīng)用研究[J]. 顏森林. 物理學(xué)報(bào). 2013(23)
[5]四階色散和五階非線性對(duì)零色散附近交叉相位調(diào)制不穩(wěn)定性的綜合影響(英文)[J]. 胡濤平,羅青,顏森林,汪靜. 光子學(xué)報(bào). 2008(10)
[6]光纖混沌雙芯雙向保密通信系統(tǒng)研究[J]. 顏森林. 物理學(xué)報(bào). 2008(05)
[7]一種基于萬(wàn)有引力模型的圖像置亂新方法[J]. 孫玉峰,陳建華. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(01)
[8]半導(dǎo)體激光器混沌雙向保密通信系統(tǒng)理論研究[J]. 顏森林. 中國(guó)激光. 2005(11)
本文編號(hào):2947174
【文章來(lái)源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 激光混沌動(dòng)力學(xué)特性的研究現(xiàn)狀
1.3 激光混沌同步及其保密通信的研究現(xiàn)狀
1.4 圖像加密的研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第二章 基于VCSEL的激光混沌與其同步模型
2.1 VCSEL的理論結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)
2.2 VCSEL產(chǎn)生激光混沌的基本方式
2.3 基于VCSEL的激光混沌同步
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于VCSELs的雙掩蓋光混沌保密通信
3.1 基于兩組互不同步VCSELs的雙掩蓋的系統(tǒng)模型
3.1.1 基于兩組互不同步VCSELs雙掩蓋系統(tǒng)的原理
3.1.2 基于兩組互不同步VCSELs雙掩蓋系統(tǒng)的速率方程
3.2 雙掩蓋系統(tǒng)數(shù)值仿真結(jié)果及其分析
3.2.1 VCSELs激光器的非線性動(dòng)力學(xué)特性
3.2.2 VCSELs激光器的混沌同步特性
3.2.3 VCSELs激光器的時(shí)延抑制特性
3.3 雙掩蓋系統(tǒng)長(zhǎng)距離光保密通信
3.3.1 雙掩蓋系統(tǒng)長(zhǎng)距離保密通信性能分析
3.3.2 雙掩蓋系統(tǒng)延遲光纖的時(shí)延對(duì)通信性能的影響分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于光混沌的ARM嵌入式實(shí)現(xiàn)新型彩色圖像加密與云共享系統(tǒng)
4.1 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)裝置
4.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的理論模型
4.2.1 POEF結(jié)構(gòu)下VCSEL的速率方程模型
4.2.2 密鑰產(chǎn)生機(jī)制
4.2.3 置亂過(guò)程
4.2.4 擴(kuò)散過(guò)程
4.2.5 加密和解密過(guò)程
4.3 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論的結(jié)果及其討論
4.3.1 POEF結(jié)構(gòu)下VCSEL的動(dòng)力學(xué)行為
4.3.2 圖像加密/解密結(jié)果與云服務(wù)安全共享
4.4 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果的安全性分析
4.4.1 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果的密鑰空間分析
4.4.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果的統(tǒng)計(jì)攻擊分析
4.4.3 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果的密鑰敏感分析
4.4.4 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果的信息熵分析
4.4.5 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果的差分攻擊分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間已發(fā)表的論文、專(zhuān)利及獲獎(jiǎng)
攻讀碩士期間參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]安全性增強(qiáng)的雙向長(zhǎng)距離混沌保密通信[J]. 李瓊,鄧濤,吳正茂,徐攀,夏光瓊. 中國(guó)激光. 2018(01)
[2]Experimental investigation on the time-delay signature of chaotic output from a 1550 nm VCSEL subject to FBG feedback[J]. Zhu-Qiang Zhong,Zheng-Mao Wu,Guang-Qiong Xia. Photonics Research. 2017(01)
[3]用雙濾波反饋半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生低延時(shí)特征的混沌信號(hào)[J]. 盧東,鐘祝強(qiáng),夏光瓊,吳正茂. 光子學(xué)報(bào). 2016(10)
[4]激光混沌并聯(lián)同步及其在全光邏輯門(mén)中的應(yīng)用研究[J]. 顏森林. 物理學(xué)報(bào). 2013(23)
[5]四階色散和五階非線性對(duì)零色散附近交叉相位調(diào)制不穩(wěn)定性的綜合影響(英文)[J]. 胡濤平,羅青,顏森林,汪靜. 光子學(xué)報(bào). 2008(10)
[6]光纖混沌雙芯雙向保密通信系統(tǒng)研究[J]. 顏森林. 物理學(xué)報(bào). 2008(05)
[7]一種基于萬(wàn)有引力模型的圖像置亂新方法[J]. 孫玉峰,陳建華. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(01)
[8]半導(dǎo)體激光器混沌雙向保密通信系統(tǒng)理論研究[J]. 顏森林. 中國(guó)激光. 2005(11)
本文編號(hào):2947174
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