DOI: http://dx.doi.org/10.18257/raccefyn.259

Artículo original

Encriptación óptica de información con recuperación libre de ruido

John Fredy Barrera Ramírez, Roberto Daniel Torroba

Resumen


Los sistemas de protección de información basados en procesadores ópticos y que emplean una técnica de codificación de doble máscara aleatoria de fase permiten el manejo seguro de los datos, pero su recuperación no está libre de ruido. Si bien la seguridad del sistema es provista por el procesador óptico que habilita encriptar la información, en este trabajo se demuestra que la recuperación libre de ruido es posible mediante la inclusión de la codificación de respuesta rápida, sin alterar el proceso de protección de datos. La información que se desea proteger es previamente convertida en un código de respuesta rápida o código QR, y posteriormente el código es encriptado ópticamente. El código QR recuperado contendrá el ruido habitual producido por el uso de las máscaras aleatorias de fase y el procesamiento óptico-digital involucrado en el proceso. Finalmente, al escanear el código QR desencriptado se puede recuperar la información original completamente libre de ruido. Se incluye la descripción teórica del procesador óptico y se presentan resultados experimentales que demuestran la validez y aplicabilidad del sistema de protección.© 2015. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat. Todos los derechos reservados.


Palabras clave


protección de información; procesadores ópticos; recuperación libre de ruido

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Referencias


Barrera, J.F., Henao, R., Tebaldi, M., Torroba, R., Bolognini, N. 2006a. Multiplexing encrypted data by using polarized light. Opt. Commun. 260: 109-112.

Barrera, J.F., Henao, R., Tebaldi, M., Torroba, R., Bolognini, N. 2006b. Multiple image encryption using an aperture-modulated optical system. Opt. Commun. 261: 29-33.

Barrera, J. F., Vargas, C., Tebaldi, M., Torroba, R. 2010a. Chosen-plaintext attack on a joint transform correlator encrypting system. Opt. Commun. 283: 3917-3921.

Barrera, J., Vargas, C., Tebaldi, M., Torroba, R., Bolognini, N. 2010b. Known plaintext attack on a joint transform correlator encrypting system. Opt. Lett. 35: 3553-3555.

Barrera, J.F., Mira, A., Torroba, R. 2013a. Optical encryption and QR codes: Secure and noise-free information retrieval. Opt. Express 21: 5373-5378.

Barrera, J.F., Vélez, A., Torroba, R. (Agosto, 2013)b. Information security through light: Protecting information with optical processors. Sección Labtalk, J. Opt. Recuperado de http://iopscience.iop.org/2040-8986/labtalk-article/54457.

Barrera, J.F., Vélez, A., Torroba, R. 2013c. Experimental multiplexing protocol to encrypt messages of any length. Journal of Optics 15: 055404.

Barrera, J.F., Mira, A., Torroba, R. 2014a. Experimental QR code optical encryption: noise-free data recovering. Opt. Lett. 39: 3074-3077.

Barrera, J.F., Vélez, A., Torroba R. 2014b. Experimental scrambling and noise reduction applied to the optical encryption of QR codes. Opt. Express. 22: 20268-20277.

Carnicer, A., Montes-Usategui, M., Arcos, S., Juvells I. 2005. Vulnerability to chosen cyphertext attacks of optical encryption scheme based on double random phase mask. Opt. Lett. 30: 1644-1646.

Carnicer, A., Hassanfiroozi, A., Latorre-Carmona, P. Huang, Y. P., Javidi B. 2015. Security authentication using phase-encoded nanoparticle structures and polarized light. Opt. Lett. 40: 135-138.

Fan, D., Meng, X., Wang, Y., Yang, X., Peng, X., He, W., Dong, G., Chen, H. 2013. Optical identity authentication scheme based on elliptic curve digital signature algorithm and phase retrieval algorithm. Appl. Opt. 52: 5645-5652.

Gluckstad, G., Riso F. (Junio 14, 2005). Optical encryption and decryption method and system. U.S. patent 6907124.

Graydon, O. 2013. Cryptography: Quick response codes. Nature Photonics, 7: 343.

ISO,IEC 18004. 2006. Information technology - Automatic identification and data capture techniques – QR Code 2005 bar code symbology specification. International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland.

Javidi, B., Towghi, N., Maghzi, N., Verrall S. C. 2000. Error-reduction techniques and error analysis for fully phase- and amplitude-based encryption. Appl. Opt. 39: 4117-4130.

Javidi, B. (Febrero, 2003). Method and Apparatus for Encryption Using Partial Information. U.S. Patent Number 6519340 B1.

Javidi, B., Tajahuerce, E. (Mayo 22, 2007). Information security using digital holography. U.S. patent 7221760 B2.

Javidi, B., Esmail, A., Zhang, G. (Marzo 23, 2010). Optical Security system using Fourier plane encoding. U.S. patent 7684098.

Liao, K. C., Lee, W. H. 2010. A novel user authentication scheme based on QR-Code. J. Netw. 5: 937-941.

Lin, C., Shen, X., Li, B. 2014. Four-dimensional key design in amplitude, phase, polarization and distance for optical encryption based on polarization digital holography and QR code. Opt. Express 22: 20727-20739.

Markman, A., Javidi, B., Tehramipoor, M. 2014. Photon-counting security tagging and verification using optically encoded QR codes. IEEE Photonics Journal 6: 6800609.

Matoba, O., Javidi, B. 1999. Encrypted optical storage with wavelength-key and random phase codes. Appl. Opt 38:6785-6790.

Peng, X., Zhang, P., Wei, H., Yu B. 2006. Known-plaintext attack on optical encryption based on double random phase keys. Opt. Lett. 31: 1044-1046.

Qin, Y., Gong, Q. 2014. Optical information encryption based on incoherent superposition with the help of the QR code. Opt. Commun. 310: 69-74.

Treacy, S. (agosto de 2013). The creative power of Colaboration. The world Academy of Sciences TWAS. Recuperado de http://twas-old.ictp.it/news-in-home-page/news/the-creative-power-of-collaboration.

Vilardy, J. M., Millán, M. S., Peréz-Cabre, E. 2013. Improved decryption quality and security of a joint transform correlator-based encryption system. J. Opt. 15: 025401.

Wang, Z., Zhang, S., Liu, H., Qin, Y. 2014. Single-intensity-recording optical encryption technique based on phase retrieval algoritm and QR code. Opt. Commun. 332: 36-41.

Zhang, Y., Xiao, D., Wen, W., Liu, H. 2013a. Vulnerability to chosen-plaintext attack of a general optical encryption model with the architecture of scrambling-then-double random phase encoding. Opt. Lett. 38: 4506-4508.

Zhang, C., Liao, M., He, W., Peng, X. 2013b. Ciphertext-only attack on a joint transform correlator encryption system. Opt. Express 21: 28523-28530


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