الگوریتم های فشرده سازی-رمزنگاری با ترکیب سیستم فراآشوب با تبدیل تصادفی کسری گسسته
چکیده
یک الگوریتم رمزنگاری-فشرده سازی تصویر بر اساس سیستم فرا آشوب و تبدیل تصادفی کسری تصادفی طراحی شده است. تصویر اصلی به وسیله ی تبدیل کسینوسی گسسته به یک طیف تبدیل شده و طیف حاصل بر طبق روش برش طیفی فشرده می شود. ماتریس تصادفی تبدیل تصادفی کسری گسسته با توالی آشوبی برخاسته از سیستم فراآشوب بعد بالا (high dimensional) کنترل می شود. آنگاه، طیف فشرده شده توسط تبدیل تصادفی کسری گسسته رمزنگاری می شود. ترتیب DFrRT و پارامترهای سیستم فراآشوب نکات کلیدی الگوریتم رمزنگاری و فشرده سازی تصویر می باشند. الگوریتم پیشنهادی می تواند سیگنال تصویر را فشرده سازی و رمزنگاری کند، بخصوص می تواند چندین تصویر را همزمان رمزنگاری نماید. برای دستیابی به ترکیبی از چندین تصویر، تصاویر با استفاده از تبدیل کسینوسی گسسته به چند طیف تبدیل شده و این طیف ها به وسیله ی اسکن زیگزاگ درون یک طیف مرکب متصل می شوند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی برای فشرده سازی و رمزنگاری تصویر از امنیت و عملکرد فشرده سازی خوبی برخودار است.
1. مقدمه
روز به روز اطلاعات تصویری بیشتری از طریق شبکه مبادله می شوند. امنیت تصاویر مهم منجر به آن شده است که تعدادی از محققین به بررسی الگوریتم های رمزنگاری تصویر بپردازند (1-10). چن و همکاران الگوریتم بازیابی فاز تکراری جدیدی را برای رمزنگاری تصویر نوری در فضای سه بعدی با در نظر گرفتن پیام های عادی دو بعدی به عنوان یک سری از توزیع ذرات در فضای سه بعدی ارائه کرده اند (1). سپس، آنها یک روش رمزنگاری تصویر نوری جدید را بر اساس پیام عادی چندین ناحیه ای و الگوریتم بازیابی فاز در فضای سه بعدی ارائه کردند (2) که در آن، پیام عادی به چندین ناحیه تقسیم بندی شده و هر ناحیه به یک ماسک فقط فاز رمزنگاری می شود. روش رمزنگاری تصویر نوری مبتنی بر تصویر برداری انکساری منسجم با چندین طول موج پیشنهاد شده است (3). هی و همکارانش به تحلیل خصوصیت تصادم تکنیک رمزنگاری تصویر نوری مبتنی بر تداخل پرداختند و دریافتند که چندین زوج متمایز از ماسک های فقط فاز (phase-only) می توانند با یک الگوریتم بازیابی فاز اصلاح شده به خروجی های یکسانی برسند.
Abstract
Based on hyper-chaotic system and discrete fractional random transform, an image compression-encryption algorithm is designed. The original image is first transformed into a spectrum by the discrete cosine transform and the resulting spectrum is compressed according to the method of spectrum cutting. The random matrix of the discrete fractional random transform is controlled by a chaotic sequence originated from the high dimensional hyper-chaotic system. Then the compressed spectrum is encrypted by the discrete fractional random transform. The order of DFrRT and the parameters of the hyper-chaotic system are the main keys of this image compression and encryption algorithm. The proposed algorithm can compress and encrypt image signal, especially can encrypt multiple images once. To achieve the compression of multiple images, the images are transformed into spectra by the discrete cosine transform, and then the spectra are incised and spliced into a composite spectrum by Zigzag scanning. Simulation results demonstrate that the proposed image compression and encryption algorithm is of high security and good compression performance.
1. Introduction
More and more image information is conveying over network. The security of important images attracts a number of researchers to investigate image encryption algorithms [1–10]. Chen et al. presented a new iterative phase retrieval algorithm for optical image encryption in three-dimensional space by considering the twodimensional plaintext as a series of particles distribution in 3D space [1]. Later, they proposed a new optical image encryption method based on multiple-region plaintext and phase retrieval algorithm in 3D space [2], where the plaintext was divided into multiple regions and each region was encrypted into one phaseonly mask. An optical image encryption scheme based on coherent diffractive imaging with multiple wavelengths was proposed [3]. He et al. analyzed the collision property of the optical image encryption technique based on interference and found that various distinct pairs of phase-only masks could yield almost the same outputs by a modified phase retrieval algorithm [4].
چکیده
1. مقدمه
2. تبدیل تصادفی کسری گسسته
3. الگوریتم رمزنگاری-فشرده سازی تصویر بر اساس سیستم فراآشوب و DFrRT
4. تحلیل آزمایش و شبیه سازی
4.1. هیستوگرام و اصلاح پیکسل های مجاور
4.2. عملکرد فشرده سازی
4.3. حساسیت کلید و فضای کلید
4.4. تحلیل مقاومت
4.5. رمزنگاری سه تصویر
5. نتیجه گیری
Abstract
1. Introduction
2. Discrete fractional random transform
3. Image compression-encryption algorithm based on hyperchaotic system and DFrRT
4. Simulation experiment and analysis
4.1. Histogram and correlation of adjacent pixels
4.2. Compression performance
4.3. Key sensitivity and key space
4.4. Robustness analysis
4.5. Three images encryption
5. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه