論文の概要: Speckle-based optical cryptosystem and its application for human face recognition via deep learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.11844v1
• Date: Wed, 26 Jan 2022 07:18:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-01-31 16:37:41.675065
• Title: Speckle-based optical cryptosystem and its application for human face recognition via deep learning
• Title（参考訳）: スペックルに基づく光暗号システムとその深層学習による顔認識への応用
• Authors: Qi Zhao, Huanhao Li, Zhipeng Yu, Chi Man Woo, Tianting Zhong, Shengfu Cheng, Yuanjin Zheng, Honglin Liu, Jie Tian, and Puxiang Lai
• Abstract要約: 顔画像は、慎重に保護されるべき敏感な生体データである。 本研究では,高効率なスペックルベースの光暗号システムを提案し,実装した。 提案した暗号システムは幅広い適用性を持ち、セキュリティの高い複雑な情報暗号化と復号化のための新たな道を開く可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.169570487230747
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Face recognition has recently become ubiquitous in many scenes for authentication or security purposes. Meanwhile, there are increasing concerns about the privacy of face images, which are sensitive biometric data that should be carefully protected. Software-based cryptosystems are widely adopted nowadays to encrypt face images, but the security level is limited by insufficient digital secret key length or computing power. Hardware-based optical cryptosystems can generate enormously longer secret keys and enable encryption at light speed, but most reported optical methods, such as double random phase encryption, are less compatible with other systems due to system complexity. In this study, a plain yet high-efficient speckle-based optical cryptosystem is proposed and implemented. A scattering ground glass is exploited to generate physical secret keys of gigabit length and encrypt face images via seemingly random optical speckles at light speed. Face images can then be decrypted from the random speckles by a well-trained decryption neural network, such that face recognition can be realized with up to 98% accuracy. The proposed cryptosystem has wide applicability, and it may open a new avenue for high-security complex information encryption and decryption by utilizing optical speckles.
• Abstract（参考訳）: 顔認識は最近、認証やセキュリティのために多くの場面で普及している。 一方、顔画像のプライバシーに関する懸念は高まり、これは慎重に保護されるべき繊細な生体認証データである。 ソフトウェアベースの暗号システムは現在、顔画像の暗号化に広く採用されているが、セキュリティレベルはデジタル秘密鍵長の不足やコンピュータパワーによって制限されている。 ハードウェアベースの光暗号システムは、非常に長い秘密鍵を生成し、光速で暗号化することができるが、ダブルランダム位相暗号化のようなほとんどの報告された光学的手法は、システムの複雑さのために他のシステムとの互換性が低い。 本研究では,高効率なスペックルベースの光暗号システムを提案し,実装した。 散乱グラウンドガラスを用いて、ギガビット長の物理秘密鍵を生成し、光速でランダムな光学スペックルを通して顔画像を暗号化する。 顔画像は、よく訓練された復号ニューラルネットワークによってランダムなスペックルから復号化することができ、最大98%の精度で顔認識を実現することができる。 提案する暗号システムは広く適用可能であり、光学スペックルを利用することで、高度なセキュリティの複雑な情報暗号化と復号化のための新しい道を開く可能性がある。

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