《表1 熵值数据测试：基于分阶Fourier频谱分解与混合随机掩码的光学加密算法》

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《基于分阶Fourier频谱分解与混合随机掩码的光学加密算法》

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以图7（a）为例，借助所提方法、文献[3]与文献[9]三种方案对其实施加密处理，输出结果见图7（b）～7（e）。由图7可知，初始明文被三种不同的光学加密方法调制后，其内容信息得到了充分隐秘，攻击者难以从中获悉任何有用线索，具有理想的视觉隐秘性。但是，三种的密文输出形式确实不同，其中，所提算法与文献[9]一致，二者均产生了一个密文，但文献[3]产生了两个密文。与此同时，为了客观衡量三种方案的安全性高低，此次试验借助熵值[1]来评价，计算数据如表1所示。由数据发现，三种方案产生的密文熵值均靠近理论值“8”，但是所提方案的熵值最大，约为7.997，而文献[3]对应的两个密文熵值分别为7.984、7.981，文献[9]的熵约为7.969。这说明相对于文献[3]与文献[9]，所提方案的加密安全性具有一定的优势。原因是所提算法利用了SHA-256哈希方法所获取的密钥来迭代二维Ushiki映射，使其构建的混沌相位掩码兼顾了随机性与敏感性，并融合Fresnel波带与Hilbert相位函数，形成了新的混合掩码，有效解决了光轴校准问题，可增强密文的安全性，同时，联合分阶Fourier变换与等模分解方法来获取密文，优化密文的非线性度，从而使其加密安全性最高。文献[3]则是借助相干叠加与模均等矢量分解方法，通过利用不同阶数的Fourier变换与相位-幅度截断编码技术来产生密文，虽然该技术采用了等模分解与相位-幅度截断编码技术，可以显著降低密文的线性特征，提高密文的抗明文攻击能力，但是，其在光学加密时，只是利用了普通的混沌掩码，无法解决光电混合装置中的光轴校准问题，使其安全性有待进一步提高。文献[9]则是利用Hartley变换与相位-幅度截断机制，通过Gyrator变换来输出密文，该技术也能破坏加密系统的线性关系，但是整个光学调制过程忽略了明文，降低了密文对明文的敏感性，而且，在进行了Gyrator变换时，也是采用了单一的混沌掩码，不能解决光轴校准这个缺陷，使得密文的安全性不理想。