الگوريتم رمزنگاري تصوير با استفاده از تابع درهم‌ريز و روش خودوفقي

An Image Encryption Algorithm based on Self-Adaptive Method and Hash Function

در اين مقاله، يك الگوريتم جديد برپايه‌ي روش خودوفقي و تابع درهم‌ريز براي رمزنگاري تصوير پيشنهاد شده‌است. در روش خودوفقي پيشنهادي، تصوير به چهار زيرتصوير تقسيم مي‌شود كه هر زيرتصوير تنها با استفاده از ماسك‌هايي كه از زيرتصوير ديگر ساخته شده‌اند، رمز مي‌گردد. هدف از اين مرحله افزايش حساسيت الگوريتم به جزيي‌ترين تغييرات در تصوير اصلي است. در مرحله‌ي بعد، يك ماتريس 8×8 كاملاً شبه‌تصادفي با كمك تابع درهم‌ريز salsa20 توليد مي‌شود و از آن براي رمزكردن بلوك‌هاي 8×8 تصوير طي دو دور انتشار (بدون مرحله‌ي اغتشاش) استفاده مي‌شود. اين مرحله نيز امنيت و حساسيت به كليد و تصوير را تضمين مي‌نمايد. تحليل‌هاي صورت‌گرفته، ميزان كارآييِ بالاي اين الگوريتم را از لحاظ امنيت در مقابل تمام حملاتِ آماري، افسار گسيخته (با فضاي كليد بزرگتر از 2512)، تفاضلي (با 99.61% < NPCR و 33.45% < UACI)، بي‌نظمي (بالاتر از 7.9975)، و ... نشان مي‌دهد.

In this paper, a novel algorithm for image encryption based on self-adaptive method and hash function is proposed. In the suggested self-adaptive method, an image is equally divided into four sub-images, all of which are encrypted by using the masks that is generated by other part. This will significantly increase the resistance of the cryptosystem against known/chosen plaintext and differential attacks. In the next process, the salsa20 hash function is modified to generate a key stream. Then the final encryption key stream (by correlating the key stream and plaintext) is used to encrypt 8×8 block images in only two rounds of diffusion process that resulting in both key sensitivity and plaintext sensitivity. Experimental results such as key space analysis ( > 2512), differential analysis ((NPCR > 99.61% and UACI > 33.45%)), information entropy (entropy > 7.9975) and … show that the proposed image encryption algorithm is secure and reliable against the all attacks.