[发明专利]基于光学加密的数据传输系统及方法

权利要求书

1.基于光学加密的数据传输系统，其特征在于，所述系统包括：加密数据着色单元，配置用于将加密数据导入到一个生成的信息平面上，每个数据占用信息平面上相同面积大小的平面，将每个数据占用的平面进行区块等分为若干子区块，对每个子区块随机分配RGB数值，完成着色；光学密钥生成单元，配置用于基于虚拟光和干扰光的融合，生成密钥，经过光密钥滤波后，生成光密钥；加密单元，配置用于将生成的光密钥对完成着色的信息平面进行照射，对照射后的信息平面进行频谱分析，生成频谱图，对生成的频谱图进行特征分析，得到频谱图对应的特征图，最后将特征图、信息平面每个子区块的RGB数值作为加密后的信息进行发送，完成数据加密，将加密后的数据进行传输。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加密数据着色单元包括：信息平面生成单元，配置用于生成一个二维的，大小等同于加密数据的信息平面；数据导入单元，配置用于将加密数据导入到信息平面上，每个数据占用信息平面上相同面积大小的平面；分割单元，按照设定的加密复杂度：w，将每个数据占用的平面进行区块等分为w个区块。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述信息平面生成单元，生成一个二维的，大小等同于加密数据的信息平面的方法执行以下步骤：获取加密数据数量：α；设定加密复杂度：w；使用如下公式，生成信息平面：其中，f_Logistic为混沌逻辑映射；为逻辑映射产生的驱动序列，该驱动序列组成初始平面；f_Tent为帐篷混沌序列，为系统局部状态演化方程；ε为调整概率系数，取值范围为：0.1～0.3；为生成的最终序列，组成最终的信息平面。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光学密钥生成单元包括：虚拟光生成单元，配置用于通过计算机模拟生成虚拟光；干扰光生成单元，配置用于通过计算机模拟生成干扰光；光融合器，将干扰光和虚拟光进行融合，得到融合后的加密用光；若干个加密参数生成器，配置用于生成随机的加密参数；密钥生成器，将随机生成的加密参数，作用于融合后的加密用光，使得加密用光的物理参数发生变化，生成密钥；光密钥滤波器，配置对生成的密钥进行光学滤波，以滤除不相关光和/或波形毛刺带来的影响，生成最终的光密钥。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述加密单元包括：照射单元，配置用于将生成的光密钥对完成着色的信息平面进行照射；频谱分析单元，配置用于对照射后的信息平面进行频谱分析，生成频谱图，对生成的频谱图进行特征分析，得到频谱图对应的特征图；数据加密，配置用于将特征图、信息平面每个子区块的RGB数值作为加密后的信息进行发送，完成数据加密，将加密后的数据进行传输；其中，所述频谱图至少包括：波长和光功率频谱图，以及波长和相对相位频谱图。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述频谱分析单元，对照射后的信息平面进行频谱分析，生成频谱图，对生成的频谱图进行特征分析，得到频谱图对应的特征图的方法执行以下步骤：对频谱图进行角度为α度的傅立叶变换：其中：x(t)表示第一部分图像，X^α(u)表示变换后频谱图，K_α(t,u)为变换核；所述K_α(t,u)使用如下公式表示：其中，t和u为变换参数，δ为狄拉克函数的傅里叶变换，δ(u-t)表示进行u-t的狄拉克函数傅里叶变换，δ(u+t)表示进行u+t的狄拉克函数傅里叶变换；对变化后的频谱图进行分析，得到频谱图的特征。