28579

روش برگشت پذير پنهان سازي اطلاعات در تصوير رمزنگاري شده سازگار با پردازش همومورفيكي

كارشناس ارشد

رمزنگاري

1399

1402/04/31

دكتر سمانه مشهدي

رياضي و علوم كامپيوتر

پنهان كردن برگشت پذير داده ها در متن رمز داراي كاربردهاي بالقوه اي براي حفاظت از حريم خصوصي و انتقال داده هاي اضافي در يك محيط ابري مي‌باشد. به عنوان مثال، يك تصوير اصلي را مي‌توان از تصوير رمزگذاري شده و توليد شده پس از جاسازي داده ها بازيابي كرد، در حالي كه داده هاي جاسازي شده را مي‌توان قبل يا بعد از رمزگشايي استخراج كرد. با اين حال، پردازش همومورفيكي را به سختي مي‌توان روي يك تصوير رمزگذاري شده با داده هاي پنهان براي توليد تصوير مورد نظر اعمال كرد. براي پرداختن به اين مشكل، يك روش پنهان كردن داده ها بدون تلفات به نام جايگزيني عنصر تصادفي براي سيستم رمزنگاري پيلير ارائه شده است. به اين ترتيب كه عنصر تصادفي در سيستم رمزنگاري پيلير با بيت هاي پنهان اطلاعات اضافي جايگزين مي‌شود. علاوه بر اين، در دو طرح ارائه شده در اين پايان نامه، الگوريتم جايگزيني عنصر تصادفي با يك الگوريتم بدون پيش پردازش ديگر كه بر اساس خاصيت خودكوركننده سيستم رمزنگاري پيلير مي‌باشد، تركيب مي‌شود تا اطلاعات اضافي بدون تلفات در تصوير رمزنگاري شده به صورت برگشت پذير پنهان شوند. در هر دو طرح ارائه شده، پس از پردازش همومورفيكي تصوير رمزگذاري شده كه شامل اطلاعات پنهان شده توسط الگوريتم جايگزيني عنصر تصادفي نيز مي‌باشد، تصوير پردازش شده مورد نظر به دست مي‌آيد و همچنين مي‌توان اطلاعات پنهان را به درستي استخراج نمود. نتايج تجربي كارايي و عملكرد برتر دو طرح ارائه شده در اين پايان نامه را، از نظر ميزان ظرفيت جاسازي اطلاعات و كيفيت تصوير مستقيماً رمزگشايي شده و همچنين پيچيدگي محاسباتي، نسبت به ساير طرح هاي ارائه شده نشان مي‌دهد.

1402/05/23

reversible data hiding in encrypted image compatible with homomorphic processing

7/21/2024 12:00:00 AM

Reversible data hiding in ciphertext has potential applications for privacy protection and transmitting extra data in a cloud environment. For instance, an original plain-text image can be recovered from the encrypted image generated after data embedding, while the embedded data can be extracted before or after decryption. However, homomorphic processing can hardly be applied to an encrypted image with hidden data to generate the desired image. To address this issue, a lossless data hiding method called random element substitution (RES) is proposed for the Paillier cryptosystem by substituting the to-be-hidden bits for the random element of a cipher value. Moreover, the RES method is combined with another preprocessing-free algorithm to generate two schemes for lossless data hiding in encrypted images. With either scheme, a processed image will be obtained after the encrypted image undergoes processing in the homomorphic encrypted domain. Besides retrieving a part of the hidden data without image decryption, the data hidden with the RES method can be extracted after decryption, even after some processing has been conducted on encrypted images. The experimental results show the efficacy and superior performance of the proposed schemes.

سيستم رمزنگاري پيلير , ، تصوير رمزنگاري شده , روش برگشت پذير پنهان سازي اطلاعات , پردازش همومورفيكي

paillier cryptosystem , encrypted image , reversible data hiding , homomorphic processing

fatemeh hosseini

samaneh mashhadi