在加密时采用m序列构造的的相位函数取代了联合变换相关加密技术中用作密钥的随机相位掩膜。用产生m序列的初始参数作为密钥,对不同图像根据不同的初始参数可获得不同的密钥来加密,解密时分别从相应的初始参数获得重构的m序列,并产生相应的年解密密。从而极大的压缩了密钥的数据量,不会再有随机相位掩膜存储和传送的困难。而且 若将m序列同计算机、空间光调制器以及光信息处理系统结合起来,不仅开开眼实时加密和解密图像,而且可以方便地变动使用中的密钥,从而更加易于实际应用。

伪随机序列基友随机序列所具有的优良的相关性,又有随机信号所不具备的规律性,这两个特点使得它既易于从干扰信号中被识别和分离出来, 又可以方便地产生和重复。同时在解密时必须准确知道所用伪机序列的长度、种类和初始状态,但不同长度的伪机序序列有无数种,同一长度的伪随机序列当级数较大时也有很多种,所以窃密着要获取信息是比较困难的,因此伪机序列在信息安全上有着广泛的应用。

作为一种较为常用的伪随机序列,m序列具有几个重要的特性:

1、在每一周期内,码元1和码元0出现的次数最多相差一次。

2、在每一周期内,共有2^n-1个元素游程(一个序列中取值相同的哪些连在以前的元素合称为一个游程), 长度为n的数据游程出现的次数比长度为n+1的游程出现的次数多一倍。

m序列这几个特性决定了m序列具有优良的自相关函数:

基于m序列的JTC加密技术

m序列是线性反馈移位寄存器的最大长度序列 ,是预先可确定、能重复产生的伪随机序列。移位寄存器是有n个串联的寄存器、一个移位时钟发生器以及一个由摸2加法器组成的反馈逻辑线路所构成的,每个寄存器成为移位寄存器的级,每一级只能为0和1两种状态中的一种。移位时钟来时使每一级的状态向下一级移动,成为下一级的新状态。

基于m序列的JTC加密技术

n线性反馈位移寄存器其末级输出序列满足反馈逻辑函数。

可以通过查表来寻找本原多项式,就可以确定产生该序列的反馈逻辑函数。生成m序列还需有相应的移位寄存器初始值。