La sécurité de l’information est devenue particulièrement cruciale dans le contexte de l’ère du Big Data. Les systèmes optiques de partage de secrets chiffrent les informations et les divisent physiquement en différents partages. Les informations ne peuvent être déchiffrées qu'en mettant en cascade un nombre suffisant de partages.
Ces systèmes peuvent être largement appliqués au cryptage des informations et à la lutte contre la contrefaçon en raison de leur haute sécurité et de leurs capacités de traitement rapide des informations.
L'holographie est une méthode importante de cryptage optique, et elle peut également réaliser un multiplexage holographique en utilisant différentes dimensions physiques de la lumière comme canaux d'information indépendants. La technologie de multiplexage holographique métasurface répond aux besoins urgents de miniaturisation et d'intégration des systèmes optiques.
Cependant, la construction d'une plate-forme de partage de secrets optiques en cascade avec une accordabilité dynamique et une efficacité de diffraction élevée présente des défis importants, limités par des exigences de fabrication précises et des propriétés physiques inhérentes aux matériaux.
Pour la réalisation de schémas de partage de secrets optiques en cascade à faible coût, pratiques, à haut rendement et de grande capacité, les matériaux optoélectroniques à cristaux liquides structurés anisotropes avec une efficacité de diffraction élevée et des fonctionnalités de commutation accordables en tension offrent une nouvelle approche.
Les auteurs d'un article publié dans Opto-Electronic Advances proposent un cadre de partage de secrets optiques de multiplexage multidimensionnel avec des hologrammes à cristaux liquides en cascade. Dans ce cadre, l'état de polarisation de la lumière incidente et la distance entre les hologrammes à cristaux liquides sont utilisés comme clés de décryptage des informations cryptées.
Un réseau neuronal de rétro-propagation d'erreur avec la théorie de la diffraction du spectre angulaire a été créé, réalisant la conception inverse de problèmes complexes en cascade multi-contraintes et multicouches. Les entrées multidimensionnelles dans le processus de cryptage du réseau, telles que l'état de polarisation de la lumière incidente, la tension externe appliquée aux parts de cristaux liquides en cascade et leurs distances, améliorent considérablement la sécurité des informations secrètes. Cela permet la transmission ultra-sécurisée de plusieurs canaux d'informations simultanément, surmontant les limites des méthodes de cryptage holographiques traditionnelles.
Premièrement, l’image secrète est cachée dans différents partages (hologrammes à cristaux liquides individuels) et ne peut être déchiffrée qu’en mettant en cascade les partages. Même si l'un des partages est volé, il est impossible de récupérer les informations secrètes finales et seule une image d'authentification sera affichée, améliorant considérablement la sécurité de la plateforme de partage de secrets.
Deuxièmement, la technique de multiplexage multidimensionnel augmente la complexité des clés secrètes, améliorant ainsi à la fois la sécurité et la capacité des informations. De plus, les canaux d'informations de cryptage peuvent être encore augmentés en ajoutant davantage de partages secrets et en utilisant un multiplexage d'état de polarisation linéaire. Il est intéressant de noter que la capacité flexible de réglage électrique des dispositifs à cristaux liquides renforce efficacement la sécurité du cadre de partage de secrets proposé. La tension appliquée en externe peut être mappée indépendamment sur différents partages secrets, définissant des conditions plus strictes pour le décryptage des informations et réduisant considérablement le risque de fuite d'informations.
Le multiplexage de huit images en contrôlant l'état de polarisation de la lumière incidente a été démontré expérimentalement, la distance entre les actions et l'application de différents états de tension à l'extérieur des couches de cristaux liquides.
Dans ce schéma, les informations secrètes sont décomposées et distribuées en deux hologrammes à cristaux liquides mutuellement contraints. Lorsque ces deux hologrammes à cristaux liquides sont mis en cascade ensemble, il suffit d'ajuster la tension externe appliquée (Uon , Uoff ) de chaque part de cristaux liquides, afin que chaque hologramme individuel puisse reconstruire une image d'authentification (numéro 2 ou 4) à une position spécifique.
De plus, sous une tension à haute efficacité de modulation (Uon ) pour chaque part de cristaux liquides, six images d'opération indépendantes (symboles mathématiques) peuvent être déchiffrées à l'aide de différentes clés secrètes, qui incluent la polarisation de la lumière incidente et la distance entre les hologrammes de cristaux liquides en cascade.
Les informations chiffrées finales peuvent être obtenues par décodage secondaire en effectuant des opérations mathématiques affichées par différentes images d'opération entre les images d'authentification. La technologie de fabrication mature des composants à cristaux liquides rend ce cadre plus pratique et multifonctionnel.
Grâce à sa conception pratique, sa fabrication à faible coût et son ultra-haute sécurité, ce système de partage de secrets optiques de multiplexage multidimensionnel présente un grand potentiel dans les applications de stockage d'informations à très haute capacité, d'affichage holographique dynamique et de traitement optique multifonctionnel de l'information. P>
Plus d'informations : Keyao Li et al, Cadre de partage de secrets optiques de multiplexage multidimensionnel avec hologrammes à cristaux liquides en cascade, Progrès opto-électroniques (2024). DOI :10.29026/oea.2024.230121
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