论文摘要
视觉密码是一种新兴的图像分存技术,它利用人类视觉系统直接恢复秘密信息,而且具有“一次一密”的安全性,业已成为近年来的一个研究热点。多秘密分享视觉密码是视觉密码的一个重要研究内容,它不仅增加了分享秘密图像的数量,而且对完善视觉密码的理论体系、拓展视觉密码的应用领域具有重要的意义。本文阐述了多秘密分享视觉密码的研究背景及现状,分析了存取式和操作式两类主要的多秘密分享视觉密码方案目前存在的问题,设计了相应的改进方案。为了适应授权子集与秘密图像的一般关系,给出了一种新的多秘密分享视觉密码的定义,并设计构造了符合定义的方案。本文首先指出门限结构的存取式方案存在授权集合模糊的问题,利用具有上下门限的单秘密视觉密码( k , l , n ) ? VCS,给出了一种明确所有秘密图像授权集合的定义,并设计了相应的基础矩阵的构造算法。与同类方案相比,该方案的像素扩展度较小,且恢复图像具有更好的视觉效果。在操作式方案中,像素扩展度较大和相对差较小是普遍存在的问题。本文针对环形共享份提出了一种改进方案,利用相关矩阵组设计了秘密分享和恢复算法,不仅能够分享最多WT(秘密图像的宽度)幅秘密图像,而且将同类方案的像素扩展度由3h(h是秘密图像的数量)降低至2h,相对差由1 (3h )提高至1 (2 h ),有效地改善了恢复图像的视觉效果。本文研究发现,一般的遮盖式设计方法带来的共享份地位不对等,是操作式方案中参与者数量受限的关键所在。接着利用单秘密视觉密码和共享份的可标记区域,设计了一种非遮盖式的操作式方案,不仅实现了共享份的地位对等,而且在分享图像数量和恢复效果等方面保持了以往方案的优点。该设计思想既为增加操作式方案中参与者的数量确定了思路,也为存取式和操作式两类方案的融合提供了可能。存取式方案和操作式方案从不同的侧面实现了多幅秘密图像的分享,但它们适用的范围均受到一定的限制。本文最后给出了一种新的多秘密分享视觉密码的定义,适用于授权子集与秘密图像之间的一般关系,涵盖了存取式和操作式两类方案。在此基础上,结合基础矩阵和区域标记,设计了一种符合定义的构造方案,并对方案的有效性进行了理论证明和实验验证。本文的研究内容有利于多秘密分享视觉密码的进一步研究,也为视觉密码技术付诸于实际应用奠定了基础。