رمزنگاري تصاوير رنگي با استفاده از الگوريتم هيل و درهم سازي كيوب

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

امروزه با پيشرفت شبكه‌هاي كامپيوتري،‏ سرعت انتقال اطلاعات و انواع داده‌هاي قابل انتقال افزايش يافته است،‏ در نتيجه تكنيك‌هايي براي حفظ امنيت داده‌ها مورد نياز است كه از آن جمله مي‌توان به رمزنگاري داده‌ها اشاره نمود. در اين مقاله،‏ براي بهبود رمزنگاري هيل از يك روش رمزنگاري جديد بر مبناي درهم ريزي و تغيير پيكسل‌هاي تصوير استفاده شده است. در روش بيان‌شده،‏ در ابتدا براي كم كردن وابستگي پيكسل ها،‏ نيمي از تصوير توسط الگوريتم هيل رمزنگاري شده و با نيمه ديگر تصوير تركيب مي‌شود. در مرحله بعد،‏ پيكسل‌هاي تمام تصوير با كمك الگوريتم كيوب توسعه‌يافته د‌رهم‌سازي مي‌شود و در نهايت،‏ تصوير حاصل از درهم سازي شده با استفاده از الگوريتم هيل رمزنگاري مي‌شود. براي بررسي كارآيي اين الگوريتم از آزمون‌هاي بصري،‏ تحليل هيستوگرام،‏ تحليل كيفي و آزمون‌هاي تحليل كليد اصلي و همبستگي استفاده ‌شده است. نتايج حاصله،‏ بهبود كارآيي الگوريتم پيشنهادي را در درهم ريزي پيكسل‌ها و همبستگي بين پيكسل‌ها در مقايسه با الگوريتم هيل استاندارد (به ويژه در تصاوير با پيكسل‌هاي مشابه) نشان مي‌دهد.

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 Rubikʹs 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.