پیاده سازی مقاله رمزنگاری تصویر رنگی مبتنی بر سیستم های فوق آشوب و اتوماتی سلولی
پیاده سازی مقاله رمزنگاری تصویر رنگی مبتنی بر سیستم های فوق آشوب و اتوماتی سلولی
Color image encryption based on hybrid hyper-chaotic system and cellular automata
Optics and Lasers in Engineering Volume 90, March 2017, Pages 225-237.
Abstract
This paper proposes an image encryption scheme based on Cellular Automata (CA). CA is a self-organizing structure with a set of cells in which each cell is updated by certain rules that are dependent on a limited number of neighboring cells. The major disadvantages of cellular automata in cryptography include limited number of reversal rules and inability to produce long sequences of states by these rules. In this paper, a non-uniform cellular automata framework is proposed to solve this problem. This proposed scheme consists of confusion and diffusion steps. In confusion step, the positions of the original image pixels are replaced by chaos mapping. Key image is created using non-uniform cellular automata and then the hyper-chaotic mapping is used to select random numbers from the image key for encryption. The main contribution of the paper is the application of hyper chaotic functions and non-uniform CA for robust key image generation. Security analysis and experimental results show that the proposed method has a very large key space and is resistive against noise and attacks. The correlation between adjacent pixels in the encrypted image is reduced and the amount of entropy is equal to 7.9991 which is very close to 8 which is ideal.
اتوماتای سلولی
اتوماتای سلولی یک مدل ریاضی است که میتواند برای محاسبات و شبیه سازی سیستم ها استفاده شود. اتوماتای سلولی سیستمهای سادهی گسستهای هستند که با قوانین ساده و محلی میتوانند محاسبات و رفتار پیچیدهای از خود بروز دهند. یک اتوماتای سلولی تشکیل شده است از یک شبکه منظم از سلولها بطوریکه در آن هر سلول یک تعداد متناهی از حالتها را دارد. هر اتوماتایسلولی با استفاده از قوانین، حالت بعدی خود را بصورت همزمان بروزرسانی میکند.
این قوانین با توجه به وضعیت فعلی هر سلول و وضعیت همسایه هایش و قوانینی که معمولا در سراسر تکرار ثابت هستند تولید میشوند. در اتوماتای سلولی یک بعدی، هر سلول دو همسایه دارد که در سمت چپ و سمت راست آن واقع شدهاند. برای هر سلول دو مقدار ۰ و یا ۱ وجود دارد. بنابراین ۲×۲×۲=۲۳ حالت باینری ممکن برای سه همسایگی سلولها وجود دارد. بصورت کلی ۲۸=۲۵۶ قانون اتوماتای سلولی وجود داردکه هر یک از آنها را میتوان با یک عدد دودویی ۸ بیتی نشان داد.
اگر نشاندهنده ی حالت فعلی سلول i ام در لحظهی t باشد، و F یک تابع حالت بولین که قانون محلی را مشخص میکند و در واقع قانون انتقال اتوماتای سلولی باشد. حالت بعدی در لحظه ی t+1 بصورت زیر ساخته میشود[۲۰,۲۷-۲۹].
مجموعهای از قوانین محلی برای تکامل زمانی یک اتوماتای سلولی یک بعدی توسط ولفریم در [۳۰] کدگذاری شده است. یک مثال از کدگذاری ولفریم برای قانون ۳۰ در جدول (۱) آورده شده است. شماره قانون، عدد باینری را به شکل دهدهی نشان میدهد. برای مثال، اگر
f (1 1 1) = 0, f (1 1 0) = 0, f (1 0 1) = 0, f (1 0 0) = 1, f (0 1 1) = 1, f (0 1 0) = 1, f (0 0 1) = 1, f (0 0 0) = 0,
آنگاه عدد باینری ۰۰۰۱۱۱۱۰ در دهدهی ۳۰ است. بنابراین، قانون ۳۰ در اتوماتای سلولی نامیده می شود[۱۵,۳۱]. قانون ۳۰ میتواند در شکل بولین، به صورت رابطه(۶) نوشته شود[۳۲].
جدول (۱): استفاده از قانون ۳۰ برای حالت های مختلف همسایگی | ||||||||
Number | ۷ | ۶ | ۵ | ۴ | ۳ | ۲ | ۱ | ۰ |
۱۱۱ | ۱۱۰ | ۱۰۱ | ۱۰۰ | ۰۱۱ | ۰۱۰ | ۰۰۱ | ۰۰۰ | |
۰ | ۰ | ۰ | ۱ | ۱ | ۱ | ۱ | ۰ |
اگر تمام سلولهای اتوماتای سلولی شامل یک قانون باشند، اتوماتای سلولی همگن، و در غیر اینصورت غیر همگن نامیده می شود. اگر سلول های مرزی (اولین و آخرین سلول) با هم همسایه باشند، اتوماتای سلولی با مرزچرخشی و در غیر اینصورت اتوماتای سلولی با مرز غیرچرخشی نامیده میشود[۳۳].
موارد بیشتر
در سایت دنیا فایل مقاله ای با عنوان رمزنگاری تصویر مبتنی بر اتوماتای سلولی و دنباله های DNA در محیط متلب پیاده سازی شده است .
شما می توانید سورس این مقاله را از اینجا دانلود نمایید.
مشخصات فایل
عنوان : پیاده سازی مقاله رمزنگاری تصویر رنگی مبتنی بر سیستم های فوق آشوب و اتوماتای سلولی
فرمت فایل : سورس رمزنگاری + سورس رمزگشایی + سورس در متلب + اصل مقاله
حجم فایل : ۵ مگابایت
این فیلم آموزشی توسط متخصص رمزنگاری تصویر، تئوری آشوب و پردازش تصویر تهیه و ارائه شده است.
در صورت تمایل شما می توانید سورس این مقاله را با پرداخت ۶۰۰۰۰۰ تومان از سایت دنیا فایل دانلود نمایید.
در صورت بروز هرگونه مشکل و یا داشتن سوال می توانید از طریق پست الکترونیکی به آدرس ayaghouti@gmil.com و یا به آی دی ayaghouti@ در تلگ رام پیام بدهید.
مطالب مرتبط
۶ دیدگاه + فرستادن دیدگاه
فرستادن دیدگاه
نوشتههای تازه
- دانلود ترجمه مقاله رمزنگاری تصویر رنگی مبتنی بر سیستم فوق آشوب
- دانلود پاورپوینت الگوریتم کلونی مورچگان
- دانلود پیاده سازی رمزنگاری اثر انگشت
- دانلود پیاده سازی مقاله رمزنگاری چندگانه تصویر بر اساس جایگشت عناصر تصویر در متلب
- دانلود پیاده سازی مقاله رمزنگاری تصویر مبتنی بر دنباله های DNA و چندین نگاشت آشوب یک بعدی بهبود یافته در متلب
- رمزنگاری تصویر رنگی مبتنی بر ترکیب سیستم آشوب و دنباله های DNA
- دانلود ترجمه مقاله الگوریتم رمزنگاری تصویر مبتنی بر آشوب با استفاده از عملیات دنباله DNA
- دانلود ترجمه مقاله یک روش جدید رمزنگاری تصویر مبتنی بر اغتشاش و انتشار با استفاده از اتوماتای سلولی و دنباله DNA
- پیاده سازی مقاله رمزنگاری تصویر رنگی مبتنی بر سیستم های فوق آشوب و اتوماتی سلولی
- پیاده سازی مقاله رمزنگاری تصویر مبتنی بر دنباله های DNA و توابع آشوب
[…] […]
[…] […]
[…] […]
با عرض سلام و خسته نباشید
عذرخواهی می کنم
آیا امکان روش رمزگذاری انجم شده در این مقاله که برای تصاویر رنگی انجام شده
برای تصاویر خاکستری وجود دارد؟
ممنون
با سلام و تحیات
بله برای تصاویر خاکستری نیز امکان رمزنگاری با این روش وجود دارد
اما باید تغیراتی در سورس و تابع آشوب اعمال گردد.
با تشکر: دنیا فایل
http://donyafile.ir
[…] […]