極大提高了信息存儲容量及安全性

●創(chuàng)新點(diǎn)

超表面在操縱電磁波自由度方面的卓越性能已成為信息加密平臺的重要選項。然而，超表面受到可調(diào)控的自由度數(shù)量的限制，且單個秘密信息的解碼依賴于單個密鑰的直接解密，因此, 該方法存在信息泄露的風(fēng)險。與傳統(tǒng)加密方案相比，一次一密（OTP）加密方案生成的密鑰與目標(biāo)秘密信息的長度相同且隨機(jī)，理論上具有不可破解的特性。上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院電子工程系朱衛(wèi)仁副教授課題組提出了一種依托于超表面平臺的一次一密和大容量信息存儲方案，在超表面平臺中首次將OTP 密鑰存儲和相關(guān)信息認(rèn)證進(jìn)行結(jié)合。

●方法和結(jié)果

研究人員首先通過視覺秘密共享協(xié)議，將秘密的每個像素編碼為兩個共享的子像素并生成一次性密鑰，其中，每個共享子像素不會泄露有關(guān)原始圖像的任何信息。此外，研究人員將兩個共享子像素進(jìn)一步編碼為隨機(jī)的極化共享密鑰序列，以此進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。最后，在解密過程中，研究人員以單個各向異性超表面為密文，并結(jié)合雙重加密的極化密鑰序列得到重構(gòu)目標(biāo)圖像。此方案還可根據(jù)需求定制任意的極化密鑰序列，極大地提高了信息的加密容量。

應(yīng)用前景

該研究通過利用極化密鑰共享OTP 加密策略取代基于多通道超表面的加密方法，實現(xiàn)了超表面的可重用性。此方案所提出的加密平臺具有大規(guī)模編碼數(shù)據(jù)存儲及高水平信息安全等特點(diǎn)，在未來的信息加密、數(shù)據(jù)存儲和全息顯示等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用場景。