1、视觉密码学：原理、参数与应用

视觉密码学：原理、参数与应用

1. 视觉密码学简介

视觉密码学（Visual Cryptography，VC）由Moni Naor和Adi Shamir于1994年在Eurocrypt上首次提出。它的独特之处在于，无需任何复杂的密码学计算就能对隐藏图像进行解密。具体操作是，先选择一张秘密图像，运用VC技术将其加密成多个份额。当这些份额被打印在透明胶片上并堆叠在一起时，人眼就能完成解密过程。这使得普通用户无需具备密码学知识，也无需进行任何计算，就能使用该系统，这是VC相较于其他流行密码学方案的显著优势。

视觉密码学方案（VCS）具有以下四个特点：
- VCS用于图像的加密和解密。
- 解密过程无需复杂计算，依靠人类视觉系统完成，操作快速，且VCS份额之间无需信息交换和通信。
- 它是一种秘密共享系统。
- 它是一次性密码本系统，满足无条件安全。

与传统密码学相比，VCS能处理大量的图像数据，因为其加密对象是图像，信息范围更广。传统密码学依赖计算机，而计算机可能存在病毒、蠕虫、恶意软件和后门等安全隐患，会导致安全信息被盗取。而VCS能避免这些弱点，保证加密和解密等安全计算的可靠性。此外，VCS还能与数字水印等新技术相结合，VCS份额可作为水印，在网络、互联网和云环境中识别版权或所有权。

当前，视觉密码学的研究方向主要包括对比度优化、像素扩展优化、通用VCS结构构建、彩色视觉密码学、有意义图像的VCS方案、VCS应用以及VCS免疫和防作弊等。

2. 访问结构

VCS是基于访问结构的图像秘密共享方案。在秘密共享方案中，假设所有参与者构成集合(V = {1, 2, …, n})，所有合格