基于超表面的OTP加密策略

極大提高了信息存儲(chǔ)容量及安全性

●創(chuàng)新點(diǎn)

超表面在操縱電磁波自由度方面的卓越性能已成為信息加密平臺(tái)的重要選項(xiàng)。然而，超表面受到可調(diào)控的自由度數(shù)量的限制，且單個(gè)秘密信息的解碼依賴(lài)于單個(gè)密鑰的直接解密，因此, 該方法存在信息泄露的風(fēng)險(xiǎn)。與傳統(tǒng)加密方案相比，一次一密（OTP）加密方案生成的密鑰與目標(biāo)秘密信息的長(zhǎng)度相同且隨機(jī)，理論上具有不可破解的特性。上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院電子工程系朱衛(wèi)仁副教授課題組提出了一種依托于超表面平臺(tái)的一次一密和大容量信息存儲(chǔ)方案，在超表面平臺(tái)中首次將OTP 密鑰存儲(chǔ)和相關(guān)信息認(rèn)證進(jìn)行結(jié)合。

●方法和結(jié)果

研究人員首先通過(guò)視覺(jué)秘密共享協(xié)議，將秘密的每個(gè)像素編碼為兩個(gè)共享的子像素并生成一次性密鑰，其中，每個(gè)共享子像素不會(huì)泄露有關(guān)原始圖像的任何信息。此外，研究人員將兩個(gè)共享子像素進(jìn)一步編碼為隨機(jī)的極化共享密鑰序列，以此進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。最后，在解密過(guò)程中，研究人員以單個(gè)各向異性超表面為密文，并結(jié)合雙重加密的極化密鑰序列得到重構(gòu)目標(biāo)圖像。此方案還可根據(jù)需求定制任意的極化密鑰序列，極大地提高了信息的加密容量。

應(yīng)用前景

該研究通過(guò)利用極化密鑰共享OTP 加密策略取代基于多通道超表面的加密方法，實(shí)現(xiàn)了超表面的可重用性。此方案所提出的加密平臺(tái)具有大規(guī)模編碼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及高水平信息安全等特點(diǎn)，在未來(lái)的信息加密、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和全息顯示等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。……