一种基于视觉密码的隐私保护显示器实现方法技术

本发明专利技术涉及一种基于视觉密码的隐私保护显示器实现方法，在加密模块1和加密模块2之间预置一个伪随机数生成算法PRNG，通过可视区域配置模块将两个液晶层之间的距离参数设定为d，从而控制可视区域的大小，将两个显示接口卡中屏幕的刷新频率配置为60Hz。通过安全配置模块选择普通浏览模式或者隐私浏览模式，通过上述部署完成后，基于视觉密码的隐私保护显示器即可正常工作。本发明专利技术可以实现防止偷拍和防止电磁泄漏的双重目的，而且其不会降低屏幕的亮度，也不会大量地增加辐射，其成本也比建屏蔽室要低得多。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，在加密模块1和加密模块2之间预置一个伪随机数生成算法PRNG，通过可视区域配置模块将两个液晶层之间的距离参数设定为d，从而控制可视区域的大小，将两个显示接口卡中屏幕的刷新频率配置为60Hz。通过安全配置模块选择普通浏览模式或者隐私浏览模式，通过上述部署完成后，基于视觉密码的隐私保护显示器即可正常工作。本专利技术可以实现防止偷拍和防止电磁泄漏的双重目的，而且其不会降低屏幕的亮度，也不会大量地增加辐射，其成本也比建屏蔽室要低得多。【专利说明】-种基于视觉密码的隐私保护显示器实现方法
本专利技术涉及，属于安全显示技术领 域，尤其涉及基于视觉密码的两个液晶层的叠加与可视区域分析，该技术适用于涉密场 合，防止显示器上的内容不被他人从侧旁偷窥到，也具有防电磁泄漏的优势。
技术介绍
在计算机系统中，显示设备是用户获取信息的重要通道。而普通显示设备上面的 内容很容易被他人从旁边偷窥到，从而造成敏感信息的泄露。因此，设计显示区域可控的隐 私保护显示器，从而实现对显示设备上内容的安全保护是一项重要的研究内容。 随着工艺制造水平不断的提高，微型摄像头的体积越来越小，且不宜察觉，使用微 型摄像头窃取秘密信息的现象也日趋普遍。考虑到目前微型摄像头种类繁多，成本低廉，在 很多场合都有广泛的应用，排除隐蔽摄像头的威胁需要耗费涉密人员大量精力。现有的防 止微型摄像头窃密的方法包括，在显示器上附一层防偷窥膜，这种方法简单，但是缺点是会 导致屏幕变暗，从而影响观看的视觉效果。 在计算机系统中，计算机视频信号含有丰富的有用信息，在传输过程中，驱动电流 大，暴漏空间多，辐射能量大，很容易被截获并复原，主要的红信号其电磁泄漏是信息安全 的严重威胁。国外专用的窃收设备能从几米到十几米外，窃收还原配备液晶显示器的台式 机和笔记本电脑的视频信息。现有的防电磁辐射的措施包括加装视频信息干扰器和建屏蔽 室来处理涉密信息。其中加装针对液晶显示器和笔记本电脑设计的视频信息干扰器，一般 有部署困难，健康损害大，防护效果低的缺点。而建屏蔽室则造价昂贵，每平米造价几万到 几十万不等，进而降低了保密资料阅读的便利性。 目前，我国保密信息的处理通常采用简单的物理隔绝的方法和信息单向流动的方 法，虽然降低了秘密信息泄漏的风险，但是也给现实的工作生活带来了不便。涉密人员查阅 保密讯息时，常常由于担心泄密而不敢通过非信任的计算机（电磁泄漏及隐蔽摄像头的威 胁之下的计算机）获取保密信息。而保密文件查看的防窃密手段繁杂而脆弱，没有时效性 (尤其是接收紧急命令的情况下）。这些都会影响在国外及其它非信任环境下处理保密信 息的效率，甚至在关键时刻，由于手续繁杂而遗失战机，造成严重后果。而隐私保护显示器 可以降低隐蔽摄像头的威胁和电磁泄漏的风险，也为保密文件的查阅提供便利。 视觉密码学是由文献提出的（M. Naor, A. Shamir, Visual Cryptography, E UROCRYPT' 94, Springer-Verlag Berlin, LNCS 950, pp. 1-12, 1995.)，其可以将一个秘密图 像分解为两个部分，随机加密图像和随机因子图像。由于图像被随机因子所加密，任何一个 部分都不包含秘密图像中的信息。然而，当两个部分物理对齐覆盖时，秘密图片就能够被重 构。 专利文献中提出了一种利用视觉密码技术来重构图像信息的方法（ G. J. Schrijen, P. T. Tuyls, Τ. A. Μ. Kevenaar,Μ.Τ.Johnson,Secure Visual Message Communication Method And Device.Patent with International Application No. :PCT/ IB2003/000261，2003.)，其采用了文献中提出的视觉重构技术。该方法首先通过视觉 密码技术将黑白秘密图片分解为两个部分，其中一个部分在第一液晶层上显示，另一部分 在第二液晶层上显示。第一液晶层通过普通计算机进行填充，而第二液晶层则通过一个可 信设备进行填充。因此，即便该计算机被潜在攻击者所控制，可信设备控制的第二液晶层仍 然保证了屏幕上显示信息的私密性。需要指出的是，该专利方法仅适用于黑白图片，并且重 构图像比原始秘密图像大四倍。 本专利技术采用了文献中提出的视觉重构技术（P.Tuyls，H.D.L.Hollmann, J. H. Van Lint, L. Tolhuizen, XOR-based Visual Cryptography Schemes, Designs, Codes and Cryptography, Vol. 37, pp. 169 - 186, 2005.)，其中重构图像和原始秘密图像一样大。与专 利文献不同，本专利技术专注于可视区域的刻画，使得秘密图像只有在可视区域中可以被 人清晰的看到，在不可视的区域中将无法看到秘密信息。通过调节可视区域的大小，可以降 低被他人偷窥或隐蔽摄像头拍摄秘密信息的风险。此外，由于两个液晶层之间的电磁辐射 信号会互相干扰，这也大大降低了涉密信息电磁泄漏的风险。
技术实现思路
本专利技术技术解决问题；针对现有安全显示技术中防止偷拍技术和防止电磁泄漏技 术降低屏幕亮度、辐射大、健康损害大和造价昂贵的问题，提供一种基于视觉密码的隐私保 护显示器实现方法，可以实现防止偷拍和防止电磁泄漏的双重目的，而且其不会降低屏幕 的亮度，也不会大量地增加辐射，其成本也比建屏蔽室要低得多。 本专利技术的技术方案为：，所述隐私 保护显示器包括：第一加密模块、第二加密模块、同步时钟模块、安全配置模块、可视区域配 置模块、第一显示接口卡、第二显示接口卡、第一液晶层和第二液晶层；其中安全配置模块 接受用户的配置信息，并向第一显示接口卡发出关闭或者打开的控制信号，同时向第二加 密模块发出加密或者不加密的控制信号；可视区域配置模块接受用户的配置信息，并依据 此控制第一液晶层与第二液晶层之间的物理距离；同步时钟模块没有输入，其发出的时钟 信号同步地输出到第一加密模块和第二加密模块；第一加密模块的输出做为第一显示接口 卡的输入，第一显不接口卡的输出做为第一液晶层输入；第二加密模块的输出做为第二显 示接口卡的输入，第二显示接口卡的输出做为第二液晶层输入；第一液晶层安装在屏幕靠 里的位置，第二液晶层与之完全平行，并安装在屏幕靠外的位置；所述隐私保护显示器有两 种工作模式：普通浏览模式和隐私浏览模式，安全配置模块用于控制选择普通浏览模式或 者隐私浏览模式；其中普通浏览模式和一般显示器的工作原理是相同的，而隐私浏览模式 则可以通过配置第一液晶层和第二液晶层之间的距离参数d来控制可视区域的大小，d越 大，则可视区域越小；在第一加密模块和第二加密模块里面分别各预置一个伪随机数生成 算法PRNG，同步时钟模块作为一个独立模块，向第一加密模块和第二加密模块发送时钟信 号；其中隐私保护显示器在隐私浏览模式下的工作步骤包括： (1)同步时钟模块发送时钟信号CLK至第一加密模块和第二加密模块； (2)在第一加密模块上以时钟信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视觉密码的隐私保护显示器实现方法，其特征在于：所述隐私保护显示器包括：第一加密模块、第二加密模块、同步时钟模块、安全配置模块、可视区域配置模块、第一显示接口卡、第二显示接口卡、第一液晶层和第二液晶层；其中安全配置模块接受用户的配置信息，并向第一显示接口卡发出关闭或者打开的控制信号，同时向第二加密模块发出加密或者不加密的控制信号；可视区域配置模块接受用户的配置信息，并依据此控制第一液晶层与第二液晶层之间的物理距离；同步时钟模块没有输入，其发出的时钟信号同步地输出到第一加密模块和第二加密模块；第一加密模块的输出作为第一显示接口卡的输入，第一显示接口卡的输出作为第一液晶层输入；第二加密模块的输出做为第二显示接口卡的输入，第二显示接口卡的输出作为第二液晶层输入；第一液晶层安装在屏幕靠里的位置，第二液晶层与之完全平行，并安装在屏幕靠外的位置；所述隐私保护显示器有两种工作模式：普通浏览模式和隐私浏览模式，安全配置模块用于控制选择普通浏览模式或者隐私浏览模式；其中普通浏览模式和一般显示器的工作原理是相同的，而隐私浏览模式则可以通过配置第一液晶层和第二液晶层之间的距离参数d来控制可视区域的大小，d越大，则可视区域越小；在第一加密模块和第二加密模块里面分别各预置一个伪随机数生成算法PRNG，同步时钟模块作为一个独立模块，向第一加密模块和第二加密模块发送时钟信号；其中隐私保护显示器在隐私浏览模式下的工作步骤包括：(1)同步时钟模块发送时钟信号CLK至第一加密模块和第二加密模块；(2)在第一加密模块上以时钟信号CLK作为伪随机数生成算法PRNG的输入，将伪随机数生成算法PRNG的输出记为S1，其中，第一显示接口卡最终将S1显示到第一液晶层上，伪随机数生成算法PRNG将一个固定长度的输入拉长为一个指数长的近似随机的输出序列；(3)第一加密模块将图像S1发送至第一显示接口卡；(4)在第二加密模块上以时钟信号CLK作为伪随机数生成算法PRNG的输入，将伪随机数生成算法PRNG的输出记为R，然后在第二加密模块上对于每个子像素计算S2[i]＝255m[i]/R[i]，255m[i]表示255乘以数值m[i]，而/表示除法，其中，第二显示接口卡最终将S2显示到第二液晶层上，i表示图像S2，图像m和随机图像R上像素的位置；S2[i]表示图像S2上第i个像素的像素值，其是一个8比特长的随机数，介于0至255之间；m[i]表示图像m上第i个像素的像素值，其是一个8比特的数值，介于0至255之间；R[i]表示随机图像R上第i个像素的像素值，其是一个8比特的数值，介于0至255之间；(5)所述第二加密模块将图像S2发送至第二显示接口卡；(6)所述第一显示接口卡依据图像S1控制第一液晶层上的内容；(7)所述第二显示接口卡依据图像S2控制第二液晶层上的内容；(8)用户在可视区域即可观察到需要显示的图像m，而在不可视区域则不能观察到任何有意义的信息。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，郭腾，
申请(专利权)人：中国科学院信息工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11