Optimización de técnicas ópticas de seguridad : Procesos dinámicos de encriptación

La presente tesis se enmarca en el ámbito de la óptica virtual.Como objetivo general, se busca optimizar los procesos involucrados en la transmisión de datos codificados en un canal de información clásico. Esto se refiere al proceso de encriptación aplicado a la información enviada, al proceso de desencriptación aplicado a la información codificada recibida y al proceso de transmisión de datos codificados por un canal de comunicación. Para cumplir esta tarea, el desarrollo de sistemas ópticos virtuales de encriptación permitirá “experimentar” y generar variaciones optimizadas de las técnicas conocidas de seguridad óptica. Esto conduce a la implementación digital de sistemas ópticos analógicos y asegurar su buen funcionamiento ejecutando los procesos concernientes a la validación de los modelos matemáticos computacionales [1.25]. Esto último implica verificar los resultados arrojados por el sistema óptico virtual comparando con resultados de algunas experiencias analógicas conocidas. Se espera de manera general que los resultados obtenidos aporten significativamente al área de la encriptación óptica perfeccionando la operatividad de los procesos ópticos aplicados en la protección de los datos.Facultad de Ciencias Exacta

Optimización de técnicas ópticas de seguridad : Procesos dinámicos de encriptación

La presente tesis se enmarca en el ámbito de la óptica virtual.Como objetivo general, se busca optimizar los procesos involucrados en la transmisión de datos codificados en un canal de información clásico. Esto se refiere al proceso de encriptación aplicado a la información enviada, al proceso de desencriptación aplicado a la información codificada recibida y al proceso de transmisión de datos codificados por un canal de comunicación. Para cumplir esta tarea, el desarrollo de sistemas ópticos virtuales de encriptación permitirá “experimentar” y generar variaciones optimizadas de las técnicas conocidas de seguridad óptica. Esto conduce a la implementación digital de sistemas ópticos analógicos y asegurar su buen funcionamiento ejecutando los procesos concernientes a la validación de los modelos matemáticos computacionales [1.25]. Esto último implica verificar los resultados arrojados por el sistema óptico virtual comparando con resultados de algunas experiencias analógicas conocidas. Se espera de manera general que los resultados obtenidos aporten significativamente al área de la encriptación óptica perfeccionando la operatividad de los procesos ópticos aplicados en la protección de los datos.Facultad de Ciencias Exacta

Single-random phase encoding architecture using a focus tunable lens

We propose a new nonlinear optical architecture based on a focus tunable lens and an iterative phase retrieval algorithm. It constitutes a compact encryption system that uses a single-random phase key to simultaneously encrypt (decrypt) amplitude and phase data. Summarily, the information encoded in a transmittance object (phase and amplitude) is randomly modulated by a diffuser when a laser beam illuminates it; once the beam reaches a focus tunable lens, different subjective speckle distributions are registered at some image plane as the focal length is tuned to different values. This set of speckle patterns constitutes a delocalized ciphertext, which is used in an iterative phase retrieval algorithm to reconstruct a complex ciphertext. The original data are decrypted propagating this ciphertext through a virtual optical system. In this system, amplitude data are straightforwardly decrypted while phase data can only be restored if the random modulation produced in the encryption process is compensated. Thus, an encryption-decryption process and authentication protocol can simultaneously be performed. We validate the feasibility of our proposal with simulated and experimental results.Centro de Investigaciones Óptica

All-optical encrypted movie

We introduce for the first time the concept of an all-optical encrypted movie. This movie joints several encrypted frames corresponding to a time evolving situation employing the same encoding mask. Thanks to a multiplexing operation we compact the encrypted movie information into a single package. But the decryption of this single package implies the existence of cross-talk if we do not adequately pre-process the encoded information before multiplexing. In this regard, we introduce a grating modulation to each encoded image, and then we proceed to multiplexing. After appropriate filtering and synchronizing procedures applied to the multiplexing, we are able to decrypt and to reproduce the movie. This movie is only properly decoded when in possession of the right decoding key. The concept development is carried-out in virtual optical systems, both for the encrypting and the filtering-decrypting stages. Experimental results are shown to confirm our approach.Centro de Investigaciones Óptica

Pure optical dynamical color encryption

We introduce a way to encrypt-decrypt a color dynamical phenomenon using a pure optical alternative. We split the three basic chromatic channels composing the input, and then each channel is processed through a 4f encoding method and a theta modulation applied to the each encrypted frame in every channel. All frames for a single channel are multiplexed. The same phase mask is used to encode all the information. Unlike the usual procedure we do not multiplex the three chromatic channels into a single encoding media, because we want to decrypt the information in real time. Then, we send to the decoding station the phase mask and the three packages each one containing the multiplexing of a single channel. The end user synchronizes and decodes the information contained in the separate channels. Finally, the decoding information is conveyed together to bring the decoded dynamical color phenomenon in real-time. We present material that supports our concepts.Centro de Investigaciones Óptica