用莫爾技術(shù)給信息加密

光學(xué)莫爾技術(shù)是一種傳統(tǒng)的光學(xué)手段,可以對(duì)微小形變或位移進(jìn)行精確地測(cè)量,并對(duì)物體的形貌進(jìn)行測(cè)繪等等。本文介紹了光學(xué)莫爾技術(shù)的新應(yīng)用:進(jìn)行編碼分析,并利用研究的結(jié)果給出了該方法的另一種很有前途的新應(yīng)用:信息加密。

一、特種莫爾光柵結(jié)構(gòu)及條紋特點(diǎn)

與經(jīng)典的莫爾光柵制法不同,本文中所討論的莫爾光柵是采用計(jì)算機(jī)編碼技術(shù)制成的。首先確定一定的編碼順序,然后用一系列的黑白相間的條紋來表示這種編碼,然后利用莫爾技術(shù)來顯示我們感興趣的圖案。下面我們分別從兩個(gè)目的來確定編碼原則:編碼分析與信息加密。

1、利用莫爾光柵來進(jìn)行編碼分析

自然界中很多事物可以用一定的編碼來表示,例如我們用二進(jìn)制(0,1)來傳遞信息,表示一組計(jì)算機(jī)信息;又如DNA有一系列的堿基對(duì)組成,但堿基一共只有四種(A,G,C,T),堿基對(duì)的不同排列可以用編碼來表示;在商業(yè)領(lǐng)域中條形碼也是編碼使用的例子。

本實(shí)驗(yàn)利用不同排列的黑白條紋表示不同的編碼,利用計(jì)算機(jī)得到一組編碼,并對(duì)兩組發(fā)生突變或錯(cuò)位的圖像編碼進(jìn)行對(duì)比,以發(fā)現(xiàn)發(fā)生變換的位置。

2、利用莫爾光柵來隱藏圖像

圖像的隱藏與再現(xiàn)技術(shù)在藝術(shù)領(lǐng)域、商業(yè)防偽領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)利用特種莫爾光柵的編碼技術(shù),將一些字母、圖像隱藏在完全無規(guī)則的圖像編碼中。然后將另一幅發(fā)生編碼突變的編碼圖像與其疊加,即可再現(xiàn)所隱藏的圖像。

二、特種莫爾光柵的編碼原則與效果

我們利用信息編碼原理來制作這種特種莫爾光柵。如對(duì)只有四種(A,G,C,T),堿基對(duì)的不同排列可以用下面的編碼來表示:

用莫爾技術(shù)給信息加密

利用這種編碼方式我們就可以對(duì)任意復(fù)雜的編碼進(jìn)行處理,得出我們需要的特種莫爾圖樣(圖2)。

用莫爾技術(shù)給信息加密

然后將其中部分編碼進(jìn)行調(diào)整再進(jìn)行傾斜,與原圖樣進(jìn)行匹配,就可以得到帶有突變信息的莫爾圖像(圖3)。

用莫爾技術(shù)給信息加密

這樣我們利用莫爾技術(shù)就可以分析編碼中是否出現(xiàn)了突變等信息,成為一種新型編碼分析技術(shù)。

三、利用莫爾技術(shù)進(jìn)行信息加密

從上面的分析我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)兩個(gè)特種莫爾光柵的編碼方式發(fā)生變化時(shí),會(huì)對(duì)應(yīng)不同位置的特種線,從而我們想到可以利用這種方法進(jìn)行主動(dòng)成像。

我們先將一幅圖像繪出,再用前面講到的方法進(jìn)行編碼。下面以字母“A”為例,說明圖像加密與再現(xiàn)的效果。

用莫爾技術(shù)給信息加密

由上圖可見,利用這種莫爾技術(shù)可以有效地對(duì)圖像進(jìn)行加密及解密,這樣我們可以將一些如商標(biāo)等需要保護(hù)的圖樣進(jìn)行隱藏,或?qū)⒁恍┬畔⒀蜎]在無規(guī)則在特種莫爾圖像中。

這種特種莫爾技術(shù),可以有效地實(shí)現(xiàn)各種信息的編碼與識(shí)別,而且利用主動(dòng)編碼技術(shù),可以進(jìn)行信息加密及解密(合成),在防偽領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

小知識(shí)之莫爾法

沉淀滴定法中常用的銀量法的一種滴定終點(diǎn)的確定方法。除此之外還有佛爾哈德(Volhard)法和法揚(yáng)司(Fajans)法。