随着信息技术的应用越来越广泛,随之而来的安全问题也日益增多,信息安全的研究面临着日益严峻的挑战。光学信息安全作为新一代信息安全技术,相比于传统基于数学和计算机的信息安全技术具有并行数据处理能力、多维设计自由度,大容量密钥空间等优势,因而成为图像加密及身份验证领域的一个研究热点。其中基于切相傅里叶变换的光学密码系统最近引起研究人员的广泛关注,然而作为一种光学非对称加密方式,其安全性能也受到了一些质疑。同时,光学认证技术作为光信息安全的其中一个重要组成部分,可用于判断消息是否被纂改以及身份认证等多个方面。因此,对光学认证技术的研究,不仅有助于光学信息安全理论的完备性,更具有重要的实际意义。本论文首先介绍了光学信息安全的概况,然后逐步介绍对称密码学,非对称密码学以及光学认证技术的发展现状,同时对本论文涉及的基本理论做了简要介绍。通过分析切相傅里叶变换的光学非对称加密技术,对存在的安全隐患进行了深入的分析,并从安全性和实用性的角度,提出了一种基于切相傅里叶变换的光学身份认证系统。本论文的主要目的是基于切相傅里叶变换理论对光学认证技术进行研究,论文的创新性工作主要包括以下两个方面:(1)分析了基于切相傅里叶变换的光学非对称密码系统,并对几种典型的基于相位恢复算法的攻击方案进行了深入研究,通过结合MATLAB的仿真模拟结果,对上述方案进行了对比分析,在此基础上,讨论了基于切相傅里叶变换的光学密码系统安全漏洞的根本原因与可能的安全性增强方案。(2)设计了一种安全、实用的基于切相傅里叶变换的光学身份认证系统。在切相傅里叶变换光路的基础上,引入螺旋相位板参与认证系统相位密钥和相位锁的设计过程,同时结合密钥的叠加复用技术、二值化稀疏技术和非线性相关算法,实现了多用户、多级别的光学身份认证。