الگوریتم رمزنگاری تصاویر مبتنی بر مربع های لاتین و جادویی

در این مقاله یک الگوریتم جدید جهت رمزنگاری تصاویر دیجیتال مبتنی بر مربع های لاتین و جادویی با ساختار «پیش پردازش- جایگشت- جانشینی» ارائه می شود. ابتدا با اعمال تابع درهم ساز بر روی اطلاعات تصویر اصلی، کلید محرمانه ۲۵۶ بیتی تولید می شود؛ سپس با استفاده از کلید محرمانه و تابع آشوب لجستیک، مربع لاتین تولید و از آن در مراحل پیش پردازش، جایگشت و جانشینی استفاده می شود. در مرحله پیش پردازش، توزیع آماری پیکسل های تصویر با جاسازی اعداد صحیح تصادفی در تصویر از طریق عمل XOR بین تصویر اصلی و مربع لاتین تغییر می کنند. در مرحله جایگشت، ابتدا با استفاده از مربع لاتین و ترانهاده ی آن، یک مربع جادویی تولید و سپس مکان پیکسل های تصویر با کمک آن تغییر می کند. در مرحله جانشینی با استفاده از مربع لاتین تولید شده، مقدار سطح روشنایی هر پیکسل تغییر می کند و تصویر رمز به دست می آید. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که UACI>۳۳/۵۶% ،NPCR>۹۹/۶۰%، آنتروپی بزرگتر از ۷/۹۹ و ضرایب همبستگی برای تصویر رمز نزدیک به صفر می باشد. همچنین الگوریتم رمزنگاری تصویر پیشنهادی امنیت بالایی در برابر حملات شناخته شده دارد و دارای سرعت بالایی برای کاربردهای بلادرنگ رمزنگاری است.

کلیدواژه ها:

رمزنگاری تصویر ، مربع لاتین ، مربع جادویی ، توابع آشوب ، جایگشت ، جانشینی