• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권6호
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• pp.955-963
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• 2008

In this paper, we propose an improved practical encryption and fault-tolerance decryption method using a non-negative value key and random function obtained with a white noise by using iterative phase wrapping method. A phase wrapping operating key, which is generated by the product of arbitrary random phase images and an original phase image. is zero-padded and Fourier transformed. Fourier operating key is then obtained by taking the real-valued data from this Fourier transformed image. Also the random phase wrapping operating key is made from these arbitrary random phase images and the same iterative phase wrapping method. We obtain a Fourier random operating key through the same method in the encryption process. For practical transmission of encryption and decryption keys via Internet, these keys should be intensity maps with non-negative values. The encryption key and the decryption key to meet this requirement are generated by the addition of the absolute of its minimum value to each of Fourier keys, respectively. The decryption based on 2-f setup with spatial filter is simply performed by the inverse Fourier transform of the multiplication between the encryption key and the decryption key and also can be used as a current spatial light modulator technology by phase encoding of the non-negative values. Computer simulations show the validity of the encryption method and the robust decryption system in the proposed technique.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제41권4호
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• pp.9-21
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• 2004

본 논문에서는 JPEG2000 표준에서 주파수 변환기법으로 채택된 이산 웨이블릿 변환과 선형양자화 방법을 채택하여 영상 전체가 아닌 영상의 부분 데이터만을 암호화하여 암호화를 위한 계산양을 줄이는 방법을 제안하였다. 또한 계산양이 많은 암호화 알고리즘 대신 비교적 계산양이 적은 카오스 시스템을 이용함으로써 계산양을 더욱 감소시켰다. 이 방법은 영상의 압축비를 유지하기 위해서 양자화와 엔트로피 코딩 사이에서 암호화를 수행하며, 부대역의 선택과 카오스 시스템을 이용한 무작위 변환방법을 사용한다. 영상에 대한 실험방법은 우선 암호화할 부대역을 선택한 후 영상데이터를 일정한 블록으로 만든 후 랜덤하게 좌/우로 시프트 하는 방법과 두 가지 양자화 할당 방식(Top-down/Reflection code)을 사용하여 암호화한 데이터를 압축 시 데이터양의 변화를 최소화하였다 또한, JPEG2000의 점진적 전송(Progressive transmission)에 적합한 암호화 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 소프트웨어로 구현하여 약 500개의 영상을 대상으로 실험한 결과 원 영상 데이터를 부분적으로 암호화함으로써 원 영상을 인식할 수 없을 정도의 암호화효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 제안한 방법은 작은 양의 암호화로 효과적으로 영상을 숨기는 방법임을 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 여러 방식을 제안하였으며, 이들의 암호화 수행시간과 암호화효과 사이에 상보적인 관계가 있음을 보여, 적용분야에 따라 선택적으로 사용할 수 있음을 보였다. 또한 본 논문의 방식들은 응용계층에서 수행되는 것으로, 현재 유 무선 통합 네트워크의 중요한 문제로 대두되고 있는 끝과 끝(end-to-end)의 보안에 대한 좋은 해결방법으로 사용될 수 있으리라 기대된다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권4호
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• pp.433-436
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• 2010

In this paper, we presented a ciphering method whose target data is any kind of digital bit-stream. It uses a chaotic system as the main encrypting tool, MISR (Multi-Input Signature Register), and shift-and-rotation function, all of which are exclusive-ORed with the plaintext. Also, it incorporates a cipher text feedback mode such that part of the previously ciphered data is fed back to encrypt the current data. The encryption block size and the amount of feedback data are different at each ciphering operation. Experimental results with the image/video date showed that this method has enough speed and encryption effect with negligible latency time. Thus, we are expecting it to have various application areas that need high speed stream ciphering with high security level.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제6권4호
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• pp.156-160
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• 2002

In this paper, we propose an improved optical security system using three phase-encoded images and the principle of interference. This optical system based on a Mach-Zehnder interferometer consists of one phase-encoded virtual image to be encrypted and two phase-encoded images, en-crypting image and decrypting image, where every pixel in the three images has a phase value of '0'and'$\pi$'. The proposed encryption is performed by the multiplication of an encrypting image and a phase-encoded virtual image which dose not contain any information from the decrypted im-age. Therefore, even if the unauthorized users steal and analyze the encrypted image, they cannot reconstruct the required image. This virtual image protects the original image from counterfeiting and unauthorized access. The decryption of the original image is simply performed by interfering between a reference wave and a direct pixel-to-pixel mapping image of the en crypted image with a decrypting image. Computer simulations confirmed the effectiveness of the proposed optical technique for optical security applications.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권3호
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• pp.34-40
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• 2002

본 논문에서 위상변조와 푸리에 변환을 이용하여 이진 영상을 위한 새로운 암호화 방법을 제안한다. 복호를 위해서 제곱칙 특성을 이용한다. 키 영상은 랜덤 패턴의 위상변조와 그의 푸리에 변환으로 구해지며 입력영상은 위상 변조된 랜덤 패턴과 위상 변조된 입력의 곱을 푸리에 변환함으로서 암호화된다 암호화된 영상과 키 영상은 위상 정보만을 가지므로 일반 세기 검출기로는 복사나 위조가 불가능하며 복호는 키 영상에 의해서만 가능하다. 원 영상을 재생하기 위해, 키 영상과 암호화된 영상의 위상 마스크는 푸리에 변환 렌즈와 함께 각각 마흐-젠더 간섭계 경로에 따로 두며 출력 영상은 CCD 카메라에 세기 형태로 나타난다. 제안한 방법은 위상 변조기로 LCD를 사용하고 CCD 카메라의 특성을 이용하여 재생하므로 실시간 처리가 가능하다. 제안된 방법이 컴퓨터 모의 실험과 광학적 실험 결과 암호화 구조로서 우수한 성능을 갖음을 보여준다.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권6호
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• pp.540-546
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• 2018

We propose an implementation scheme for an optical encryption system with hybrid-pattern random keys. In the encryption process, a pair of random phase keys composed of a white-noise phase key and a structured phase key are positioned in the input plane and Fourier-spectrum plane respectively. The output image is recoverable by digital reconstruction, using the conjugate of the encryption key in the Fourier-spectrum plane. We discuss the system encryption performance when different combinations of phase-key pairs are used. To measure the effectiveness of the proposed method, we calculate the statistical indicators between original and encrypted images. The results are compared to those generated from a classical double random phase encoding. Computer simulations are presented to show the validity of the method.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권4호
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• pp.362-377
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• 2023

Optical information processing technology is characterized by high speed and parallelism, and the light features short wavelength and large information capacity; At the same time, it has various attributes including amplitude, phase, wavelength and polarization, and is a carrier of multi-dimensional information. Therefore, optical encryption is of great significance in the field of information security transmission, and is widely used in the field of image encryption. For multi-image encryption, this paper proposes a multi-image encryption algorithm based on a modified Gerchberg-Saxton algorithm (MGSA) in the Fresnel-transform domain and computational ghost imaging. First, MGSA is used to realize "one code, one key"; Second, phase function superposition and normalization are used to reduce the amount of ciphertext transmission; Finally, computational ghost imaging is used to improve the security of the whole encryption system. This method can encrypt multiple images simultaneously with high efficiency, simple calculation, safety and reliability, and less data transmission. The encryption effect of the method is evaluated by using correlation coefficient and structural similarity, and the effectiveness and security of the method are verified by simulation experiments.

• 한국광학회지
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• 제13권1호
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• pp.79-83
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• 2002

회전항을 첨가한 임의 위상판(random phase mask; RPM)을 이용하여 광학상 암호화 장치의 암호화수준을 향상시키는 방법을 제시하였다. 이중 임의 위상판으로 암호화된 광학상은 광굴절 LiNbO$_3$:Fe 결정에 기록되고 위상공액파를 이용하여 재생하였으며, 세기변조 함수를 이용하여 아날로그 입력상에 대한 암호화 수준을 분석하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권4호
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• pp.401-405
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• 2014

In this paper, we propose an accumulation encoding scheme based on double random phase encryption (DRPE) for multiple-image transmission. The proposed scheme can be used for a low-complexity DRPE system due to the simple structure of the accumulation encoder and decoder. For accumulation encoding of multiple images, all of the previously encrypted data are added, and hence the accumulation encoding can improve the security of the DRPE-encrypted data. We present a scheme for encryption and decryption for DRPE-based accumulation encoding, and a method for accumulation encoding and decoding. Finally, simulation results verify that the DRPE-based accumulation encoding scheme for multiple images is powerful in terms of data security.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.271-278
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• 2024

본 논문은 위상천이 간섭계 원리를 기반으로 계조도 영상의 위상 변환 매핑을 이용한 암호화와 복호화 방법을 제안한다. 제안한 암호화 시스템에서 대칭형 보안키로 암호화한 암호 영상은 복소 디지털 홀로그램 함수의 형태로 구성된다. 한편 암호화하는 계조도영상은 위상 매핑 변환되고 무작위로 발생한 이진 보안 암호화키의 위상과 합쳐져 입력 위상 합수로 사용된다. 위상 정보의 복호화는 복소 디지털 홀로그램 함수와 보안 암호화키를 사용하여 수행되고 위상 역변환을 통하여 원래의 계조도 영상을 복원한다. 제안한 방법은 암호화 과정에서 CCD의 양자화 수준을 8-bits(2⁸=256 levels)로 하였을 때 복원된 영상의 상관 계수가 0.995로 원래의 256-계조도 영상이 잘 복원되었다.