Deep Learning Iris Cryptography: A Deep Learning-Based Image Encryption Framework for Secure Information Management

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 11

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JITM-18-4_007

تاریخ نمایه سازی: 18 مهر 1405

چکیده مقاله:

As high-resolution image data increasingly becomes commonplace in healthcare, surveillance systems, smart environments, and cloud platforms, ensuring image security has become one of the major challenges of our time. In this paper, we develop DL-IrisCrypt, a novel biometric-based image encryption framework in which the ciphertext is associated with the identity of the authorized user. We extract a ۲۰۴۸-bit iris code using Daugman segmentation and Gabor filters, which is then used to generate a key for initializing a six-dimensional hyperchaotic system and processed through SHA-۵۱۲ and HKDF. To enhance randomness in the key-generation process, we incorporate features extracted from the latent space of a properly trained U-Net autoencoder model. The encryption architecture uses Fisher-Yates permutation, two layers operating with PCG۶۴ in counter mode, and three passes of BLAKE۲b cipher-block chaining. Experimental results show that the proposed approach achieves an NPCR of ۹۹.۶۱%, a UACI of ۳۳.۴۶%, and an information entropy of ۷.۹۹۶۶ bits/byte, while passing all randomness tests provided by NIST SP ۸۰۰-۲۲. The framework requires an average of ۱۶ milliseconds for encryption and ۱۸۸ milliseconds for end-to-end processing on a single GPU and has an effective key space of ۲^۵۱۲. In addition to providing robust information security, DL-IrisCrypt offers features that can benefit organizations handling sensitive visual materials. By combining biometric identification, deep learning, and lightweight encryption mechanisms, the system enables secure management and preservation of the confidentiality of important digital assets while facilitating efficient information sharing with low computational requirements.

نویسندگان

-

Ph.D. Scholar, Department of CSE, Sharda School of Engineering & Technology, Sharda University, Greater Noida-۲۰۱۳۰۶ UP, India.

-

Associate Professor, Department of CSE, Sharda School of Engineering & Technology, Sharda University, Greater Noida-۲۰۱۳۰۶ UP, India.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Agustsson, E., & Timofte, R. (۲۰۱۷). NTIRE ۲۰۱۷ challenge on ...
  • Alvarez, G., & Li, S. (۲۰۰۶). Some basic cryptographic requirements ...
  • Amrit, P., et al. (۲۰۲۳). EmbedR-Net: Using CNN for secure ...
  • Amutha, R. (۲۰۲۶). Chaotic image encryption using circular shift and ...
  • Barker, E. (۲۰۲۰). Recommendation for key management—Part ۱: General (NIST ...
  • Bourekouche, H., Belkacem, S., & Messaoudi, N. (۲۰۲۵). Design and ...
  • Daugman, J. (۲۰۰۴). How iris recognition works. IEEE Transactions on ...
  • Daugman, J. (۲۰۰۶). Probing the uniqueness and randomness of IrisCodes. ...
  • Fridrich, J. (۱۹۹۸). Symmetric ciphers based on two-dimensional chaotic maps. ...
  • Huang, X., Ye, Y., Dai, S., & Zhang, Y. (۲۰۲۳). ...
  • Jain, A. K., Nandakumar, K., & Nagar, A. (۲۰۰۸). Biometric ...
  • Jyotsna, L., & Kumar, L. P. (۲۰۲۶). Enhanced image security ...
  • Krawczyk, H., & Eronen, P. (۲۰۱۰). HMAC-based extract-and-expand key derivation ...
  • LeCun, Y., Bengio, Y., & Hinton, G. (۲۰۱۵). Deep learning. ...
  • Rohhila, S., & Singh, A. K. (۲۰۲۴). Deep learning-based encryption ...
  • Rohhila, S., Singh, K. N., Singh, A. K., & Gupta, ...
  • Stallings, W. (۲۰۲۳). Cryptography and network security (۸th ed.). Pearson ...
  • Wang, X., & Liu, C. (۲۰۱۷). A novel and effective ...
  • نمایش کامل مراجع