一种基于多重散射的光学Hash函数

作者：何文奇; 陈嘉誉; 张莲彬; 卢大江; 廖美华^*; 彭翔^*

来源：Acta Physica Sinica, 2021, 70(05): 145-151.

• 光学信息安全
• 光学Hash函数
• 多重散射介质,
• 雪崩效应

本文提出了一种基于光与多重散射介质相互作用的光学Hash函数构造方法.该方法创新性地利用多重散射介质对相干调制光的天然随机散射作用,实现了对调制光的"混淆"和"扩散",从而满足了Hash函数的核心功能要求:高安全强度的单向编码/加密.所设计的光电混合系统能有效地模拟Hash函数中的"压缩函数",结合具有特征提取功能的Sobel滤波器,能实现将任意长度的输入数据压缩并加密为固定长度为256 bit的输出(即Hash值).一系列仿真结果表明:该方法所构造的光学Hash函数具有良好的"雪崩效应"和"抗碰撞性",其安全性能可比拟当前最为广泛使用的传统Hash函数(MD5和SHA-1).