论文摘要
视觉密码是一种依靠人类视觉系统直接解密的秘密共享技术,其安全强度相当于“一次一密”体制。同其它秘密共享方案一样,视觉密码也面临着欺骗的威胁。如果不诚实的参与者出示伪造的共享份来破坏秘密信息的恢复,或者外部欺骗者冒充合法参与者骗取共享份以获取秘密信息,视觉密码的安全性就难以保证。因此,研究和设计能够防止欺骗的视觉密码方案,具有重大的理论意义和广泛的应用价值。本文首先深入研究了视觉密码欺骗的种类及方式,并利用非强存取结构和普通(k,n)方案,构造了一种(k’,k,n)防欺骗视觉密码方案,该方案可以通过共享份的相互叠加查找到欺骗者,进而设计构造了一种可验证防欺骗视觉密码方案,能够通过验证份来检验每个共享份的真实性。一般防欺骗视觉密码方案均是通过基础矩阵连接的方式构造满足条件的基础矩阵,然后根据该基础矩阵生成共享份。这种方法像素扩展度大,秘密图像恢复效果差。本文以减小像素扩展度、提高秘密图像恢复效果为目标,设计并实现了概率法、目标优化法等有别于一般构造方法的防欺骗视觉密码方案。通过改变共享份生成方式,提出了一种概率法防欺骗视觉密码方案。该方案按指定概率对分享秘密图像和验证图像的相应共享份中的像素逐一进行随机选择,进而生成防欺骗视觉密码方案的共享份,该方案可以通过控制概率来调整秘密图像的恢复效果。在分析防欺骗视觉密码的安全性和对比性条件的基础上,设计了一种目标优化模型,并利用该模型构造了一种目标优化法防欺骗视觉密码方案。该方案在构造过程中没有用到基础矩阵,解决了像素扩展问题,提高了秘密图像的恢复效果。在该方案的基础上,与概率法模型结合,构造了一种像素不扩展的可验证防欺骗视觉密码方案,该方案能够减少检验的次数,提高效率。理论证明,本文提出的概率法模型、目标优化模型以及两者结合的可验证防欺骗视觉密码方案能够解决视觉密码的欺骗问题,仿真实验结果表明,各方案均具有像素扩展度小、图像恢复效果好等优点。为进一步将视觉密码技术付诸应用奠定了基础。