本發(fā)明涉及圖像加解密技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加解密方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
數(shù)據(jù)加密技術(shù)是最基本的安全技術(shù),被譽(yù)為信息安全的核心,對(duì)保護(hù)信息進(jìn)行變換和置換等使其成為密文,然后再進(jìn)行信息的存儲(chǔ)或傳輸。在對(duì)稱(chēng)加密系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)加密和解密采用的都是同一個(gè)密鑰,因而其安全性依賴(lài)于所持有密鑰的安全性。對(duì)稱(chēng)加密系統(tǒng)的主要問(wèn)題是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下密鑰的管理、分發(fā)以及傳輸比較困難,且對(duì)稱(chēng)加密系統(tǒng)的安全性不夠高,容易遭受攻擊。
非對(duì)稱(chēng)加密系統(tǒng)加密和解密使用的是兩個(gè)不同的密鑰,安全性強(qiáng),但是非對(duì)稱(chēng)加密的缺點(diǎn)是加密和解密花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、速度慢,只適合對(duì)少量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加解密方法及系統(tǒng),以用于對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行安全可靠的傳輸。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下方案:
一種對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加解密方法,加密方法包括:
利用第一公開(kāi)密鑰對(duì)原始圖像進(jìn)行相位調(diào)制,得到第一調(diào)制圖像;
利用第一密鑰對(duì)所述第一調(diào)制圖像進(jìn)行第一菲涅爾變換,得到第一變換圖像;
利用第二公開(kāi)密鑰對(duì)所述第一變換圖像進(jìn)行相位調(diào)制,得到第二調(diào)制圖像;
對(duì)所述第二相位調(diào)制圖像進(jìn)行相位截?cái)?,得到相位截?cái)鄨D像,將截?cái)嗟南辔蛔鳛榈谝凰接忻荑€;
利用第二密鑰對(duì)所述相位截?cái)鄨D像進(jìn)行第二菲涅爾變換,得到第二變換圖像;
對(duì)所述第二變換圖像進(jìn)行傅里葉變換,得到傅里葉變換圖像;
利用第三密鑰對(duì)所述傅里葉變換圖像進(jìn)行壓縮,得到壓縮圖像;
對(duì)所述壓縮圖像進(jìn)行相位截?cái)?,得到加密圖像,將截?cái)嗟南辔蛔鳛榈诙接忻荑€;
解密方法包括:
利用所述第二私有密鑰對(duì)所述加密圖像進(jìn)行解密,得到第一解密圖像;
利用所述第三密鑰對(duì)所述第一解密圖像進(jìn)行解壓,得到解壓圖像;
對(duì)所述解壓圖像進(jìn)行傅里葉逆變換,得到傅里葉逆變換圖像;
利用所述第二密鑰對(duì)所述傅里葉逆變換圖像進(jìn)行第一菲涅爾逆變換,得到第三變換圖像;
對(duì)所述第三變換圖像進(jìn)行相位截?cái)?,利用所述第一私有密鑰對(duì)相位截?cái)嗪蟮牡谌儞Q圖像進(jìn)行解密,得到第二解密圖像;
利用第一密鑰對(duì)所述第二解密圖像進(jìn)行第二菲涅爾逆變換,得到第四變換圖像;
對(duì)所述第四變換圖像進(jìn)行相位截?cái)?,得到所述原始圖像。
可選的,所述第一公開(kāi)密鑰和所述第二公開(kāi)密鑰為隨機(jī)相位板。
可選的,所述第一密鑰為所述第一菲涅爾變換的距離。
可選的,所述第二密鑰為所述第二菲涅爾變換的距離。
可選的,所述第三密鑰為隨機(jī)測(cè)量矩陣。
本發(fā)明還提供了一種對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加解密系統(tǒng),包括:圖像加密模塊、壓縮模塊、解壓模塊、解密模塊;
所述圖像加密模塊,用于提供第一公開(kāi)密鑰,通過(guò)所述第一公開(kāi)密鑰對(duì)原始圖像進(jìn)行相位調(diào)制,得到第一調(diào)制圖像;
用于提供第一密鑰,通過(guò)所述第一密鑰對(duì)所述第一調(diào)制圖像進(jìn)行第一菲涅爾變換,得到所述第一變換圖像;
用于提供第二公開(kāi)密鑰,通過(guò)所述第二公開(kāi)密鑰對(duì)所述第一變換圖像進(jìn)行相位調(diào)制,得到第二調(diào)制圖像;
用于對(duì)所述第二調(diào)制圖像進(jìn)行第一相位截?cái)?,得到相位截?cái)鄨D像,將截?cái)嗟南辔蛔鳛榈谝凰接忻荑€;
用于提供第二密鑰,通過(guò)所述第二密鑰對(duì)所述相位截?cái)鄨D像進(jìn)行第二菲涅爾變換,得到第二變換圖像;
壓縮模塊,用于對(duì)所述第二變換圖像進(jìn)行傅里葉變換,得到傅里葉變換圖像;
用于提供第三密鑰,通過(guò)所述第三密鑰對(duì)所述傅里葉變換圖像進(jìn)行壓縮,得到壓縮圖像;
用于對(duì)所述壓縮圖像進(jìn)行相位截?cái)?,得到加密圖像,將截?cái)嗟南辔蛔鳛榈诙接忻荑€;
解壓模塊,用于利用所述第二私有密鑰對(duì)所述加密圖像進(jìn)行解密,得到第一解密圖像;
用于利用所述第三密鑰對(duì)所述第一解密圖像進(jìn)行解壓,得到解壓圖像;
用于對(duì)所述解壓圖像進(jìn)行傅里葉逆變換,得到傅里葉逆變換圖像;
圖像解密模塊,用于利用所述第二密鑰對(duì)所述傅里葉逆變換圖像進(jìn)行第一菲涅爾逆變換,得到第三變換圖像;
用于對(duì)所述第三變換圖像進(jìn)行相位截?cái)?,利用所述第一私有密鑰對(duì)相位截?cái)嗪蟮牡谌儞Q圖像進(jìn)行解密,得到第二解密圖像;
用于利用所述第一密鑰對(duì)所述第二解密圖像進(jìn)行第二菲涅爾逆變換,得到第四變換圖像;
用于對(duì)所述第四變換圖像進(jìn)行相位截?cái)?,得到所述原始圖像。
可選的,所述第一公開(kāi)密鑰和所述第二公開(kāi)密鑰為隨機(jī)相位板。
可選的,所述第一密鑰為所述第一菲涅爾變換的距離。
可選的,所述第二密鑰為所述第二菲涅爾變換的距離。
可選的,所述第三密鑰為隨機(jī)測(cè)量矩陣。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加解密方法,本方法中的第一密鑰、第二密鑰以及第三密鑰在加解密過(guò)程中既作為加密密鑰,同時(shí)也作為解密密鑰,從而構(gòu)成了對(duì)稱(chēng)加密;同時(shí)本方法采用第一公開(kāi)密鑰和第二公開(kāi)密鑰對(duì)圖像進(jìn)行加密,解密的過(guò)程中采用第一私有密鑰和第二私有密鑰對(duì)圖像進(jìn)行解密,公開(kāi)密鑰和私有密鑰是不同的,從而構(gòu)成了非對(duì)稱(chēng)加密。本方法將對(duì)稱(chēng)加密與非對(duì)稱(chēng)加密結(jié)合起來(lái),提高了加密的安全性和可靠性。本方法在對(duì)圖像進(jìn)行加密的過(guò)程中,還對(duì)圖像進(jìn)行了壓縮,減少了信息量,從而有利于大量數(shù)據(jù)的保存與傳輸。因此,通過(guò)本發(fā)明提供的方法可以對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行安全可靠的傳輸。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加密方法的流程圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)解密方法的流程圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加解密系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
其中,31-加密模塊、32-壓縮模塊、33-解壓模塊、34-解密模塊。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加解密方法及系統(tǒng),以用于對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行安全可靠的傳輸。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加密方法的流程圖。
如圖1所示,一種對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加解密方法,其加密方法包括:
s101,利用第一公開(kāi)密鑰對(duì)原始圖像進(jìn)行相位調(diào)制,得到第一調(diào)制圖像;
具體的,所述第一公開(kāi)密鑰為隨機(jī)相位板,利用隨機(jī)相位板對(duì)原始圖像進(jìn)行相位調(diào)制。
s102,利用第一密鑰對(duì)所述第一調(diào)制圖像進(jìn)行第一菲涅爾變換,得到第一變換圖像;
具體的,所述第一密鑰為所述第一菲涅爾變換的距離;根據(jù)菲涅爾變換距離對(duì)第一調(diào)制圖像進(jìn)行第一菲涅爾變換。
s103,利用第二公開(kāi)密鑰對(duì)所述第一變換圖像進(jìn)行相位調(diào)制,得到第二調(diào)制圖像;
具體的,所述第二公開(kāi)密鑰為隨機(jī)相位板,利用隨機(jī)相位板對(duì)第一變換圖像進(jìn)行相位調(diào)制。
s104,對(duì)所述第二相位調(diào)制圖像進(jìn)行相位截?cái)啵玫较辔唤財(cái)鄨D像,將截?cái)嗟南辔蛔鳛榈谝凰接忻荑€;
s105,利用第二密鑰對(duì)所述相位截?cái)鄨D像進(jìn)行第二菲涅爾變換,得到第二變換圖像;
具體的,所述第二密鑰為所述第二菲涅爾變換的距離,根據(jù)菲涅爾變換距離對(duì)第一調(diào)制圖像進(jìn)行第二菲涅爾變換。
s106,對(duì)所述第二變換圖像進(jìn)行傅里葉變換,得到傅里葉變換圖像;
s107,利用第三密鑰對(duì)所述傅里葉變換圖像進(jìn)行壓縮,得到壓縮圖像;
具體的,所述第三密鑰為隨機(jī)測(cè)量矩陣,在頻譜域選擇合適的隨機(jī)測(cè)量矩陣,對(duì)傅里葉變換圖像進(jìn)行壓縮。
s108,對(duì)所述壓縮圖像進(jìn)行相位截?cái)啵玫郊用軋D像,將截?cái)嗟南辔蛔鳛榈诙接忻荑€。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)解密方法的流程圖。
如圖2所示,一種對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加解密方法,其解密方法包括:
s201,利用所述第二私有密鑰對(duì)所述加密圖像進(jìn)行解密,得到第一解密圖像;
s202,利用所述第三密鑰對(duì)所述第一解密圖像進(jìn)行解壓,得到解壓圖像;
具體的,在解壓過(guò)中采用壓縮感知重構(gòu)算法進(jìn)行優(yōu)化求解。
s203,對(duì)所述解壓圖像進(jìn)行傅里葉逆變換,得到傅里葉逆變換圖像;
s204,利用所述第二密鑰對(duì)所述傅里葉逆變換圖像進(jìn)行第一菲涅爾逆變換,得到第三變換圖像;
s205,對(duì)所述第三變換圖像進(jìn)行相位截?cái)?,利用所述第一私有密鑰對(duì)相位截?cái)嗪蟮牡谌儞Q圖像進(jìn)行解密,得到第二解密圖像;
s206,利用第一密鑰對(duì)所述第二解密圖像進(jìn)行第二菲涅爾逆變換,得到第四變換圖像;
s207,對(duì)所述第四變換圖像進(jìn)行相位截?cái)?,得到所述原始圖像。
本方法中第一密鑰、第二密鑰以及第三密鑰在加解密過(guò)程中既作為加密密鑰,同時(shí)也作為解密密鑰,從而構(gòu)成了對(duì)稱(chēng)加密;同時(shí)本方法采用第一公開(kāi)密鑰和第二公開(kāi)密鑰對(duì)圖像進(jìn)行加密,解密的過(guò)程中采用第一私有密鑰和第二私有密鑰對(duì)圖像進(jìn)行解密,公開(kāi)密鑰和私有密鑰是不同的,從而構(gòu)成了非對(duì)稱(chēng)加密。本方法將對(duì)稱(chēng)加密與非對(duì)稱(chēng)加密結(jié)合起來(lái),提高了加密的安全性和可靠性。本方法在對(duì)圖像進(jìn)行加密的過(guò)程中,還對(duì)圖像進(jìn)行了壓縮,減少了信息量,從而有利于大量數(shù)據(jù)的保存與傳輸。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加解密系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
如圖3所示,與上述對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加解密方法對(duì)應(yīng)的,本發(fā)明還提供了一種對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)稱(chēng)-非對(duì)稱(chēng)加解密系統(tǒng),包括:圖像加密模塊31、壓縮模塊32、解壓模塊33、解密模塊34;
所述圖像加密模塊31,用于提供第一公開(kāi)密鑰,通過(guò)所述第一公開(kāi)密鑰對(duì)原始圖像進(jìn)行相位調(diào)制,得到第一調(diào)制圖像;第一公開(kāi)密鑰為隨機(jī)相位板;
用于提供第一密鑰,通過(guò)所述第一密鑰對(duì)所述第一調(diào)制圖像進(jìn)行第一菲涅爾變換,得到所述第一變換圖像;第一密鑰為所述第一菲涅爾變換的距離;
用于提供第二公開(kāi)密鑰,通過(guò)所述第二公開(kāi)密鑰對(duì)所述第一變換圖像進(jìn)行相位調(diào)制,得到第二調(diào)制圖像;第二公開(kāi)密鑰為隨機(jī)相位板;
用于對(duì)所述第二調(diào)制圖像進(jìn)行第一相位截?cái)啵玫较辔唤財(cái)鄨D像,將截?cái)嗟南辔蛔鳛榈谝凰接忻荑€;
用于提供第二密鑰,通過(guò)所述第二密鑰對(duì)所述相位截?cái)鄨D像進(jìn)行第二菲涅爾變換,得到第二變換圖像;第二密鑰為所述第二菲涅爾變換的距離;
壓縮模塊32,用于對(duì)所述第二變換圖像進(jìn)行傅里葉變換,得到傅里葉變換圖像;
用于提供第三密鑰,通過(guò)所述第三密鑰對(duì)所述傅里葉變換圖像進(jìn)行壓縮,得到壓縮圖像;所述第三密鑰為隨機(jī)測(cè)量矩陣;
用于對(duì)所述壓縮圖像進(jìn)行相位截?cái)?,得到加密圖像,將截?cái)嗟南辔蛔鳛榈诙接忻荑€;
解壓模塊33,用于利用所述第二私有密鑰對(duì)所述加密圖像進(jìn)行解密,得到第一解密圖像;
用于利用所述第三密鑰對(duì)所述第一解密圖像進(jìn)行解壓,得到解壓圖像;
用于對(duì)所述解壓圖像進(jìn)行傅里葉逆變換,得到傅里葉逆變換圖像;
圖像解密模塊34,用于利用所述第二密鑰對(duì)所述傅里葉逆變換圖像進(jìn)行第一菲涅爾逆變換,得到第三變換圖像;
用于對(duì)所述第三變換圖像進(jìn)行相位截?cái)?,利用所述第一私有密鑰對(duì)相位截?cái)嗪蟮牡谌儞Q圖像進(jìn)行解密,得到第二解密圖像;
用于利用第一密鑰對(duì)所述第二解密圖像進(jìn)行第二菲涅爾逆變換,得到第四變換圖像;
用于對(duì)所述第四變換圖像進(jìn)行相位截?cái)?,得到所述原始圖像。
通過(guò)本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行安全可靠的傳輸。
本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想;同時(shí),對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述,本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。