針對(duì)混合輸入輸出（HIO）等數(shù)值攻擊算法攻擊聯(lián)合變換相關(guān)器（JTC）加密系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、攻擊效率低的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種基于光路迭代的光學(xué)唯密文攻擊系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用了光學(xué)系統(tǒng)高速并行處理的特點(diǎn),通過(guò)光束在光學(xué)系統(tǒng)中的光學(xué)傅里葉變換取代在計(jì)算機(jī)上的數(shù)字傅里葉變換,顯著縮短了攻擊算法的運(yùn)行時(shí)間,有效提高了對(duì)JTC加密系統(tǒng)的攻擊效率。仿真結(jié)果表明,相較于HIO攻擊算法,在迭代次數(shù)相同的條件下,基于光路迭代的光學(xué)唯密文攻擊系統(tǒng)有效減少了算法的運(yùn)行時(shí)間,顯著提高了對(duì)JTC加密系統(tǒng)的攻擊效率。 

【文章來(lái)源】：半導(dǎo)體光電. 2020,41(02)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

JTC加、解密系統(tǒng)示意圖

由于HIO算法等數(shù)值攻擊算法主要在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，過(guò)于依賴計(jì)算機(jī)硬件的支持，當(dāng)處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，隨著迭代次數(shù)的增多，算法中的兩次傅里葉變換會(huì)占用更多時(shí)間，算法攻擊效率將會(huì)驟減。2 針對(duì)JTC加密系統(tǒng)的光學(xué)唯密文攻擊系統(tǒng)

針對(duì)JTC加密系統(tǒng)的光學(xué)唯密文系統(tǒng)示意圖如圖3所示，從He-Ne激光器發(fā)出的激光束經(jīng)可調(diào)衰減器衰減后，得到強(qiáng)度合適的激光束。激光束再經(jīng)擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)和小孔光闌后，得到準(zhǔn)直激光束。在反射式空間光調(diào)制器上上載第k-1次迭代得到的估算圖像gk(x,y）（初始上載隨機(jī)圖像），對(duì)準(zhǔn)直激光束進(jìn)行調(diào)制，得到振幅為gk(x,y）的光束。振幅為gk(x,y）的光束通過(guò)第一塊傅里葉透鏡，在其頻譜面上得到復(fù)振幅為|Gk（ξ，η）|exp[iΦk（ξ，η）]的光束，由CCD1記錄其振幅|Gk（ξ，η）|。電腦1(com1）對(duì)已知的帶攻擊加密圖像的振幅以及CCD記錄的光束振幅|Gk（ξ，η）|進(jìn)行計(jì)算，若其滿足MSE判據(jù)則迭代結(jié)束，gk(x,y）為攻擊結(jié)果，否則控制透射式空間光調(diào)制器，使其將光束的振幅|Gk（ξ，η）|調(diào)制為，從而得到復(fù)振幅為的光束，該光束通過(guò)第二塊傅里葉透鏡，在其頻譜面上得到振幅為gk′（x,y）的光束，由CCD2記錄其振幅。電腦2(com2）通過(guò)式（4）計(jì)算得到第k次迭代的估算圖像gk+1(x,y）。3 數(shù)值仿真

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于灰度圖像二值編碼的JTC多圖像加密系統(tǒng)[J]. 彭凱飛,沈?qū)W舉,黃富瑜,劉毅杰.  半導(dǎo)體光電. 2019(05)
[2]非線性JTC光學(xué)圖像加密系統(tǒng)及其消噪音和抗攻擊特性研究[J]. 沈?qū)W舉,劉旭敏,蔡寧,蔡建俊,魯軍.  中國(guó)激光. 2015(07)
[3]雙隨機(jī)相位編碼光學(xué)加密系統(tǒng)的唯密文攻擊[J]. 彭翔,湯紅喬,田勁東.  物理學(xué)報(bào). 2007(05)



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