ШИФРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ ХАОТИЧЕСКИХ ОТОБРАЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ
Аннотация
Описывается алгоритм шифрования изображения на основе хаотической динамики, оптимизированный для параллельных вычислений. Для уменьшения объема шифруемых данных используется вейвлет-сжатие. При этом часть вейвлет-коэффициентов шифруется с помощью перестановочно-рассеивающего алгоритма, уточняющие коэффициенты – с помощью алгоритма на основе клеточных автоматов. Проводится тестирование алгоритма и показывается хорошая стойкость к статистическому и дифференциальному криптоанализу. Тестирование алгоритма с помощью статистических тестов SP 800-22 позволило установить, что двоичная последовательность, генерируемая алгоритмом, близка к случайной. Показывается, что при оценке производительности алгоритма скорость шифрования при сжатии без потерь составила 8 Мбит/с.
Об авторах
А. В. Сидоренко
Белорусский государственный университет
Беларусь
Минск, пр. Независимости, 4
Беларусь
Минск, пр. Независимости, 4
М. С. Шишко
Белорусский государственный университет
Беларусь
Минск, пр. Независимости, 4
Беларусь
Минск, пр. Независимости, 4
Список литературы
1. Сидоренко, А.В. Шифрование данных с использованием хаотической динамики в сенсорной сети / А.В. Сидоренко, К. С. Мулярчик // Доклады БГУИР. – 2015. – № 6(92). – С. 41–47.
2. Wong, K.-W. A Fast Image Encryption Scheme based on Chaotic Standard Map / K.-W. Wong, S. K. Bernie, W.-S. Law // Physics Letters A. – 2008. – Vol. 372. – P. 2645–2652.
3. Chen, G. A symmetric image encryption scheme based on 3D chaotic cat maps / G. Chen, Y. Mao, Ch.K. Chui // Chaos, Solitons and Fractals. – 2004. – Vol. 21. – P. 749–761.
4. Khan, M. A Literature Review on Image Encryption Techniques / M. Khan, T. Shah // 3D Res. – 2014. – Vol. 5, iss. 4.
5. Wong, K.-W. Image encryption using chaotic maps / K.-W. Wong // Intel. Computing Based on Chaos. – 2009. – Vol. 184. – P. 333–354.
6. Новицкий, В.В. Сжатие полутоновых изображений на основе кластеризации и прогрессивного вложенного кодирования вейвлет-коэффициентов / В.В. Новицкий, В.Ю. Цветков // Телекоммуникации: сети и технологии, алгебраическое кодирование и безопасность данных : материалы Междунар. науч.-техн. семинара, Минск, апрель–декабрь 2015 г. – Минск : БГУИР, 2015. – С. 45–51.
7. Faraoun, K.M. A parallel block-based encryption schema for digital images using reversible cellular automata / K.M. Faraoun // Engineering Science and Technology. – 2014. – Vol. 17. – P. 85–94.
8. Wu, Y. NPCR and UACI randomness tests for image encryption / Y. Wu, J.P. Noonan, S. Agaian // Multidisciplinary journals in science and technology. Journal of selected areas in telecommunications (JSAT). – 2011. – Apr. ed. – P. 31–38.
9. A statistical test suite for random and pseudorandom number generators for cryptographic applications / A. Rukhin [et al.]. – Special Publication 800-22. Revision 1a. – Gaithersburg : National institute of standards and technology, 2010. – 131 р.
Рецензия
Для цитирования:
Сидоренко А.В., Шишко М.С. ШИФРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ ХАОТИЧЕСКИХ ОТОБРАЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ. Информатика. 2017;(4(56)):78-88.
For citation:
Sidorenko A.V., Shishko M.S. ENCRYPTION OF IMAGES ON THE BASIS OF CHAOTIC MAPPING AND PARALLEL COMPUTING. Informatics. 2017;(4(56)):78-88. (In Russ.)
Просмотров: 814
Послать статью по эл. почте 