1、信息化時(shí)代的到來給人們傳輸信息帶來了極大方便的同時(shí)，也帶來了一些安全隱患，例如:信息的盜取、篡改等。因此，如何保證重要信息的安全已經(jīng)成為一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的課題。圖像是信息的重要載體之一，圖像信息的安全問題是信息安全領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。在過去的近二十年，大量圖像加密算法相繼被提出，其中大多數(shù)光學(xué)圖像加密算法都屬于線性對(duì)稱加密系統(tǒng)，即明文、密文、密鑰之間的函數(shù)依賴關(guān)系比較簡(jiǎn)單，解密密鑰和加密密鑰是相同的，這樣的加密系統(tǒng)安全性不高，容易遭到

2、攻擊。因此，設(shè)法建立圖像的非對(duì)稱加密系統(tǒng)，增強(qiáng)加密系統(tǒng)的抗攻擊能力成為當(dāng)前圖像加密研究的一個(gè)熱點(diǎn)。另外，較之灰度圖像，彩色圖像的信息量更大，如何在保證安全的同時(shí)實(shí)現(xiàn)減少存儲(chǔ)和傳輸負(fù)擔(dān)已成為彩色圖像信息安全領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。本文具體的研究工作如下:
　　設(shè)計(jì)了一種基于Gyrator變換和矢量分解的非對(duì)稱圖像加密算法。將待加密圖像先通過矢量分解加密到兩塊純相位板中，其中一塊相位板作為解密密鑰，另一塊相位板通過從Gyrator變換的數(shù)學(xué)實(shí)

3、現(xiàn)中推導(dǎo)出來的加密算法進(jìn)行加密，并獲得最終的實(shí)值密文。算法的解密密鑰不同于加密密鑰，實(shí)現(xiàn)了非對(duì)稱加密。數(shù)值模擬結(jié)果驗(yàn)證了該算法的可行性和有效性。
　　設(shè)計(jì)了一種基于Gyrator變換的非對(duì)稱彩色圖像加密算法。利用卷積運(yùn)算將彩色圖像的紅、綠、藍(lán)三個(gè)通道合并到單個(gè)通道，再利用從Gyrator變換的數(shù)學(xué)實(shí)現(xiàn)中推導(dǎo)出來的加密算法對(duì)其加密，獲得最終的密文。解密所需的密鑰不同于加密密鑰，并且密文為一幅灰度圖像，對(duì)攻擊者具有一定的迷惑性。數(shù)值模

4、擬結(jié)果表明了該算法的有效性和安全性。
　　設(shè)計(jì)了一種基于奇異值分解的非對(duì)稱彩色圖像加密算法。該算法將一幅彩色圖像加密成一幅索引圖像。待加密彩色圖像的紅、綠、藍(lán)三通道先后被編碼成復(fù)函數(shù)，對(duì)復(fù)函數(shù)進(jìn)行奇異值分解，分解得到U、V和S三部分。對(duì)U和V的乘積結(jié)果進(jìn)行相位截?cái)啵瑯?gòu)成最后密文索引圖像的數(shù)據(jù)矩陣。抽取對(duì)角矩陣S的對(duì)角項(xiàng)，并進(jìn)行置亂重組，構(gòu)成最后密文索引圖像的顏色映射矩陣。該算法利用相位截?cái)嗪途仃嚨恼恍詫?shí)現(xiàn)非對(duì)稱加密，并且將一幅像