10419

10419

طراحي الگوريتم رمزنگاري تصوير مبتني بر نگاشت آشوب و جايگشت درون پيكسلي

كارشناسي‌ارشد

برق - الكترونيك

شهريورماه 1391

شهريورماه 1391

دكتر ستار ميرزاكوچكي

دكتر سيد محمد رضا موسوي ميركلايي

رمزنگاري تصوير به¬دليل برخي ويژگي¬هاي ذاتي آن، هم¬چون حجم بالاي داده¬ها و هم¬بستگي زياد ميان پيكسل¬ها، متفاوت از رمزنگاري متن مي¬باشد، لذا روش¬هاي كلاسيك رمزنگاريِ متن براي اين منظور چندان كارآمد نيستند. به¬همين منظور، در اين پايان¬نامه، چهار الگوريتم براي رمزنگاري تصوير پيشنهادشده است. در الگوريتم اول از توابع فوق¬آشوب با رفتار شبه تصادفي و حساسيت بسيار بالايشان به شرايط اوليه و پارامترهاي خود، براي توليد كليد استفاده مي¬شود. پس از آن سه فرآيند رمزنگاري سطر-ستون، پوشش¬گذاري و انتشار، براي رمزكردن تصاوير معرفي خواهد شد. لازم بذكر است كه فرآيند انتشار، تنها چهار بيتِ با ارزش بالاتر تصوير را رمز مي¬كند. در الگوريتم دوم، با كمك دنباله¬هاي شبه¬تصادفي توليد شده با شبكه¬هاي عصبي مصنوعي، در سه مرحله¬ي جايگشت، پوشش¬گذاري و انتشار، تصاوير رمز مي¬شوند. ماتريس جايگشت، موقعيت پيكسل¬هاي تصوير را تغيير مي¬دهد. در الگوريتم سوم، تصوير تنها در دو دور انتشار و با استفاده از توابع درهم¬ريز، رمزنگاري مي¬شود. براي افزايش سرعت اين روش، تصوير به بلوك¬هاي 8×8 تقسيم مي¬گردد. يكي از نقاط قوت اين الگوريتم دستيابي به امنيت بالا بدون داشتن مرحله¬ي اغتشاش است. و در نهايت در الگوريتم چهارم، هر پيكسل از تصوير به دنباله¬هاي DNA تبديل مي¬شود. سپس دو عمليات XOR و XNOR نيز براي اين دنباله¬ها پيشنهاد و از آنها براي رمزكردن دنباله¬هاي DNA تصوير طي دو دور استفاده مي¬گردد. در واقع در اين الگوريتم از جايگشت¬هاي درون-پيكسلي بهره گرفته شده است. هر چهار الگوريتم به¬دليل اين¬كه از اطلاعات خود تصوير براي رمزكردن تصوير استفاده مي¬كنند، داراي حساسيت بسيار بالا به تغييرات متن هستند. آزمايش¬هاي گوناگون و زيادي به¬منظور تحليل ميزان امنيت و كارايي اين الگوريتم¬ها بر روي تصاوير مختلف صورت گرفته است كه همگي تأييد كننده¬ي ميزان كارايي بالاي اين سيستم در كاربردهاي رمزنگاري مي¬باشند. واژه‌هاي كليدي: رمزنگاري تصوير، امنيت، جايگشت، انتشار، حساسيت، بي‌نظمي