الگوریتم رمزنگاری تصویر مبتنی بر گروه جایگشت Sn و توابع آشوب

نویسندگان

1 گروه علوم کامپیوتر، دانشگاه خوانسار، خوانسار ، ایران

doi
چکیده

در این مقاله، یک الگوریتم رمزنگاری تصویر جدید با استفاده از گروه­­ جایگشت Sn و توابع آشوب ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادی شامل سه مرحله­ می­باشد: (1) با اعمال توابع درهم­ساز بر روی اطلاعات تصویر اصلی و کلید رمز خارجی 256 بیتی، یک کلید رمز محرمانه 256 بیتی استخراج می­گردد که با کمک آن شرایط اولیه و پارامترهای مربوط به توابع آشوب تولید می­شود؛ (2) در مرحله انتشار، با انجام یک جایگشت سطری و یک جایگشت ستونی مبتنی بر توابع آشوب، موقعیت پیسکل­ها در تصویر اصلی جابه­جا می­شود به­طوری که همبستگی بین پیکسل­های مجاور به شدت کاهش می­یابد؛ (3) در مرحله اغتشاش، مقدار سطح روشنایی هر پیکسل با انجام جایگشت در سطح بیت با کمک گروه جایگشت S8 و توابع فوق آشوب تغییر می­یابد؛ سپس با انجام تبدیل در سطح بیت به وسیله جعبه­های جایگزینی S8Sbox و عملگر XOR، امنیت الگوریتم پیشنهادی افزایش می­یابد. نتایج تجربی و تحلیل­های امنیتی نشان می­دهد که 60/99% ، 40/%33 ، آنتروپی بزرگ‌تر 99/7  و ضرایب همبستگی برای تصویر رمز نزدیک به صفر می­باشد. همچنین الگوریتم رمزنگاری تصویر پیشنهادی مقاومت بالایی در برابر حملات متداول همانند حملات جستجوی کامل، برش و نویز از خود نشان می­دهد.