روش جديد رمزگذاري تصوير با استفاده از بلوك بندي و نگاشت آشوب

A new method of image encryption using image blocking and chaos mapping

رمزگذاري يكي از قدرتمندترين ابزارهايي است كه امنيت اطلاعات را در حوزه ارتباطات و فناوري اطلاعات تضمين مي‌كند. رمزگذاري تصوير از ساير رمزگذاري‌ها متفاوت است. اين تفاوت به دليل ويژگي‌هاي ذاتي تصاوير است. آخرين تلاش‌ها در زمينه‌ي رمزگذاري تصاوير بر پايه‌ي آشوب بوده است. در اين مقاله، يك الگوريتم جديد رمزگذاري مبتني برآشوب براي رمزگذاري تصوير ارائه شده است. در روش پيشنهادي به ‌جاي رمزگذاري يك تصوير در هر مرحله، چهار تصوير به‌صورت هم‌زمان رمزگذاري مي‌شود. به ‌اين‌ ترتيب كه چهار تصوير استاندارد با همديگر تركيب شده و يك تصوير واحد از تركيب آن‌ها به وجود مي‌آيد. رمزگذاري هم‌زمان چهار تصوير باعث پيچيده‌تر شدن الگوريتم رمزگذاري پيشنهادي، افزايش امنيت و همچنين گستردگي تغيير مقدار سطح خاكستري هر پيكسل خواهد شد. از نگاشت لجستيك آشوب براي توليد كليد و همچنين جابجايي بلوك‌هاي تصوير و تغيير مكان آن‌ها استفاده مي‌شود. در نهايت تصوير حاصل با كليد رمزگذاري، XOR شده و تصوير رمزگذاري شده توليد مي‌گردد. با توجه به تركيب چهار تصوير و رمزگذاري هم‌زمان آن‌ها و بررسي تعداد زيادي از معيارهاي ارزيابي تصوير ازجمله معيار آنتروپي اطلاعات كه مقدار آن در الگوريتم پيشنهادي ما عدد9994/7 به دست آمده است و به مقدار ايده­آل 8 بسيار نزديك‌ است، نشان مي‌دهد كه الگوريتم پيشنهادي ما از عملكرد خوبي برخوردار است.

Encryption is one of the most powerful tools that ensures information security in the field of communication and information technology. Image encryption is different from other encryptions. This difference is due to the inherent characteristics of the images. Recent attempts to encrypt images have been based on chaos. In this paper, a new chaos-based encryption algorithm for image encryption is presented. In the proposed method, instead of encryption one image in each step, four images are encrypted simultaneously. In this way, four standard images are combined and a single image of their combination is created. Simultaneous encoding of four images will cause to complicate the proposed encryption algorithm, increase security, and extend the amount of gray area per pixel. Finally, the resulting image is XORed with encryption key and the encrypted image is generated. Considering the combination of four images and their simultaneous encoding, as well as examining a large number of image evaluation criteria, specifically the information entropy, that has achieved a value equal to 7/9994 in our proposed algorithm, which is really close to the ideal value of 8, shows that the proposed algorithm performs appropriately.