基于单像素成像和公钥密码的图像加密技术

作者:蒋新竹; 袁胜
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针对现有单像素加密技术大多基于对称加密,传输密钥量过大等缺点,提出了一种基于单像素成像和公钥加密的图像加密技术。首先用两组随机数作为哈达玛矩阵(Hadamard)的行序列和列序列对其进行干扰,然后以数字微镜为调制模板,将被干扰的正交矩阵投影到秘密图像上,通过单像素探测器检测得到密文,RSA加密算法的公钥用于加密两组随机数,完成加密过程。机密信息的解密过程是加密的逆过程。仿真实验已经证明,这种方法仍然可以确保当攻击者在窃听率达到50%时,机密信息不会泄露,恢复的图像清晰可见,并且对统计攻击和唯密文攻击有一定的抵抗力。经过胡椒、盐和高斯等常见噪声的攻击后,恢复图像仍能识别原始信息,具有很好的鲁棒性。该方法使用公钥密码加密来提高系统的安全性。随机正交矩阵由随机序列生成,在保证解密图像质量的前提下,减少了密钥量,提高了加密效率。