Algoritmo de cifrado de imagen basado en filtrado de imagen a nivel de plano y transformada logarítmica discreta
Autores: Feng, Wei; Zhao, Xiangyu; Zhang, Jing; Qin, Zhentao; Zhang, Junkun; He, Yigang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Algoritmo de cifrado de imagen basado en filtrado de imagen a nivel de plano y transformada logarítmica discreta
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Cifrado de imagen
Algoritmos
Seguridad
Eficiencia
Filtrado de imagen a nivel de plano
Transformación logarítmica discreta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
El cifrado de imágenes es una forma efectiva de proteger los datos de las imágenes. Sin embargo, los algoritmos de cifrado de imágenes existentes aún no pueden lograr un buen equilibrio entre seguridad y eficiencia. Para superar las deficiencias de estos algoritmos, se propone un algoritmo de cifrado de imágenes basado en el filtrado de imágenes a nivel de plano y la transformación logarítmica discreta (IEA-IF-DLT). Al utilizar de manera más racional el valor hash, nuestro IEA-IF-DLT propuesto evita la sobrecarga causada por las generaciones repetidas de secuencias caóticas y mejora aún más la eficiencia de cifrado a través de operaciones de cifrado a nivel de plano y tridimensionales (3D). Con el objetivo de abordar el problema de que las operaciones comunes de suma modular y XOR están sujetas a ataques diferenciales, IEA-IF-DLT incluye además una transformación logarítmica discreta para aumentar la seguridad. En IEA-IF-DLT, la imagen en plano se transforma primero en una imagen 3D, y luego se realizan tres rondas de permutación a nivel de plano, filtrado de píxeles a nivel de plano y superposición de imágenes caóticas en 3D. A continuación, después de una transformación logarítmica discreta, se realiza un intercambio aleatorio de píxeles para obtener la imagen cifrada. Para demostrar la superioridad de IEA-IF-DLT, lo comparamos con algunos algoritmos de última generación. Los resultados de las pruebas y análisis muestran que IEA-IF-DLT no solo tiene un mejor rendimiento en seguridad, sino que también presenta ventajas significativas en eficiencia.
Descripción
El cifrado de imágenes es una forma efectiva de proteger los datos de las imágenes. Sin embargo, los algoritmos de cifrado de imágenes existentes aún no pueden lograr un buen equilibrio entre seguridad y eficiencia. Para superar las deficiencias de estos algoritmos, se propone un algoritmo de cifrado de imágenes basado en el filtrado de imágenes a nivel de plano y la transformación logarítmica discreta (IEA-IF-DLT). Al utilizar de manera más racional el valor hash, nuestro IEA-IF-DLT propuesto evita la sobrecarga causada por las generaciones repetidas de secuencias caóticas y mejora aún más la eficiencia de cifrado a través de operaciones de cifrado a nivel de plano y tridimensionales (3D). Con el objetivo de abordar el problema de que las operaciones comunes de suma modular y XOR están sujetas a ataques diferenciales, IEA-IF-DLT incluye además una transformación logarítmica discreta para aumentar la seguridad. En IEA-IF-DLT, la imagen en plano se transforma primero en una imagen 3D, y luego se realizan tres rondas de permutación a nivel de plano, filtrado de píxeles a nivel de plano y superposición de imágenes caóticas en 3D. A continuación, después de una transformación logarítmica discreta, se realiza un intercambio aleatorio de píxeles para obtener la imagen cifrada. Para demostrar la superioridad de IEA-IF-DLT, lo comparamos con algunos algoritmos de última generación. Los resultados de las pruebas y análisis muestran que IEA-IF-DLT no solo tiene un mejor rendimiento en seguridad, sino que también presenta ventajas significativas en eficiencia.