光学图像加密技术的优势分析

光学图像加密技术是利用相干光或非相干光在传播时的轨道角动量、偏振、光强、相位、频率等物理参量在频域对数字图像进行光学信息处理来达到信息加密为目的的一种图像加密技术。

与数字图像加密技术相比，光学图像加密技术有着下面的优点：

（1）高速度与并行性：与利用计算机等数字设备进行串行顺序传输和处理数据相比，光学图像加密技术凭借光学信息处理技术自身的并行处理信息特性可以实现图像的高速传输和运算。

而且，在光学加/解密系统中的光学元件具有并行处理信息的特点。光学成像系统中还可以快速地进行各种变换和卷积运算，这更有利于光学图像加密技术的进一步应用。

（2）安全性和复杂性：光波在空间传输过程中的多个物理参量（频率、轨道角动量、相位、振幅、偏振等）都可以作为光学图像技术的密钥。

而且，光学图像加密技术所使用的光学加密系统中的光学元件种类、光学元件的相对位置等也可以作为光学图像加密技术的密钥。发送方可以设置多个不同的物理参量作为密钥对数字图像进行加密，这种混合加密的方式大大增加了光学加密系统的安全性。

用于加/解密的光学系统中大多由不同种类和不同数量的光学设备组成，如：相干光源或非相干光源、透镜、SLM、光栅等。光学设备的多样性保证了整体光学安全系统的复杂性。

（3）多自由度：光学图像加密技术可以提供空间频率、光学数值孔径、相位、振幅等多自由度用于图像加密。

光学图像加密技术的自由度越高意味着光学图像加密技术在加密过程中的灵活性也就越大，相应的敌方破解密文的难度也会提高。

（4）高鲁棒性：光学图像加密技术能够抵抗唯密文攻击、已知明文攻击等密码学攻击方式。

与传统的数字图像加密技术相比，光学图像加密技术凭借光波并行处理信息的能力可以高速处理数据信息且在卷积运算和相关运算等方面也有着很大的优势。

并且光波的很多物理特性，比如干涉、衍射、偏振、光强等都可以充当光学图像加密技术的密钥，这进一步加大了光学图像加密技术的密钥空间。而且光学成像系统中的光学元件的相对位置、光学元件的物理参数、光电设备的精度等也可以作为密钥使用，这使得光学图像加密技术可以有更高的自由度。

审核编辑：黄飞