رمزنگاری تصاویر رنگی با استفاده از الگوریتم هیل و درهم سازی کیوب

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی زنجان، دانشجوی کارشناسی ارشد کامپیوتر

2 دانشکده فنی دانشگاه گیلان، استادیار، دکتری کامپیوتر

3 دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان، مربی، دانشجوی دکتری امنیت اطلاعات

چکیده

امروزه با پیشرفت شبکه‌های کامپیوتری، سرعت انتقال اطلاعات و انواع داده‌های قابل انتقال افزایش یافته است، در نتیجه تکنیک‌هایی برای حفظ امنیت داده‌ها مورد نیاز است که از آن جمله می‌توان به رمزنگاری داده‌ها اشاره نمود. در این مقاله، برای بهبود رمزنگاری هیل از یک روش رمزنگاری جدید بر مبنای درهم ریزی و تغییر پیکسل‌های تصویر استفاده شده است. در روش بیان‌شده، در ابتدا برای کم کردن وابستگی پیکسل ها، نیمی از تصویر توسط الگوریتم هیل رمزنگاری شده و با نیمه دیگر تصویر ترکیب می‌شود. در مرحله بعد، پیکسل‌های تمام تصویر با کمک الگوریتم کیوب توسعه‌یافته د‌رهم‌سازی می‌شود و در نهایت، تصویر حاصل از درهم سازی شده با استفاده از الگوریتم هیل رمزنگاری می‌شود. برای بررسی کارآیی این الگوریتم از آزمون‌های بصری، تحلیل هیستوگرام، تحلیل کیفی و آزمون‌های تحلیل کلید اصلی و همبستگی استفاده ‌شده است. نتایج حاصله، بهبود کارآیی الگوریتم پیشنهادی را در درهم ریزی پیکسل‌ها و همبستگی بین پیکسل‌ها در مقایسه با الگوریتم هیل استاندارد (به ویژه در تصاویر با پیکسل‌های مشابه) نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Novel Method for color Image Encryption Based On Hill algorithm and Magic Cube Rotation

نویسندگان [English]

  • علی مرادمرد 1
  • سید ابوالقاسم میر روشندل 2
  • محمد تحقیقی 3
چکیده [English]

Recently, the ever-increasing multimedia communication traffic has demanded security in distribution including encryption of data. In this paper, a novel image encryption schema is proposed to improve Hill algorithm based on using the principle of magic cube transformation to shuffle the position of image pixels and modify the pixel values. The technique involves three steps. In the first step, the half partition of sub images is encrypted with improved Hill algorithm and is compounded with other partition to get better results. In the second step, we have shuffled the position of all image pixels based on Rubik's magic cube rotation. Finally, the image is encrypted using the improved Hill encryption algorithm. To evaluate the effectiveness of the encryption method, visual tests, histogram analysis, qualitative analysis tests and correlation analysis is used which in Compared with the original Hill algorithm. The experimental results have shown that the proposed algorithm has better scrambling degree and less correlation between adjacent pixels, regarding the Chaos it has a bigger key space.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Security
  • Magic Cube Rotation
  • Hill Algorithm
  • RGB Image Encryption