Esquema de cifrado de imágenes caóticas basado en optimización de enjambre de partículas de objetivo único
Autores: Wang, Jingya; Song, Xianhua; El-Latif, Ahmed A. Abd
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Esquema de cifrado de imágenes caóticas basado en optimización de enjambre de partículas de objetivo único
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Seguridad
Cifrado de imágenes
Sistemas caóticos
Optimización de enjambre de partículas
Métodos de cifrado
Marco de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
La seguridad de alta calidad siempre ha sido el objetivo último de la encriptación de imágenes, y cuanto más cercana esté la imagen del cifrado al número aleatorio real, mayor será la seguridad. Con el objetivo de los métodos de encriptación de imágenes caóticas populares, se estudia la optimización de enjambre de partículas (PSO) para seleccionar los parámetros y los valores iniciales de los sistemas caóticos de manera que la secuencia caótica tenga una entropía más alta. A diferencia de otros métodos de encriptación de imágenes basados en PSO, el método propuesto toma los parámetros y los valores iniciales del sistema caótico como partículas en lugar de imágenes encriptadas, lo que lo hace tener una menor complejidad y, por lo tanto, más fácil de aplicar en escenarios en tiempo real. Para validar el marco de optimización, este artículo diseña un nuevo esquema de encriptación de imágenes. El algoritmo incluye principalmente la selección de clave, preprocesamiento de secuencia caótica, mezcla de bloques, expansión, confusión y difusión. La clave es seleccionada por PSO y llevada al mapa caótico, y la secuencia caótica generada es preprocesada. Basándose en la teoría de bloques, se diseña un nuevo método de mezcla intra-bloque e inter-bloque, que se combina con la expansión de imágenes para encriptar la imagen. Posteriormente, se utiliza el marco de confusión y difusión como el último paso del proceso de encriptación, incluyendo la confusión y difusión de filas y la confusión y difusión de columnas, lo que lleva la seguridad un paso más allá. Varias pruebas experimentales demuestran que el escenario tiene un buen rendimiento de encriptación y una mayor seguridad en comparación con algunos métodos de encriptación de imágenes populares.
Descripción
La seguridad de alta calidad siempre ha sido el objetivo último de la encriptación de imágenes, y cuanto más cercana esté la imagen del cifrado al número aleatorio real, mayor será la seguridad. Con el objetivo de los métodos de encriptación de imágenes caóticas populares, se estudia la optimización de enjambre de partículas (PSO) para seleccionar los parámetros y los valores iniciales de los sistemas caóticos de manera que la secuencia caótica tenga una entropía más alta. A diferencia de otros métodos de encriptación de imágenes basados en PSO, el método propuesto toma los parámetros y los valores iniciales del sistema caótico como partículas en lugar de imágenes encriptadas, lo que lo hace tener una menor complejidad y, por lo tanto, más fácil de aplicar en escenarios en tiempo real. Para validar el marco de optimización, este artículo diseña un nuevo esquema de encriptación de imágenes. El algoritmo incluye principalmente la selección de clave, preprocesamiento de secuencia caótica, mezcla de bloques, expansión, confusión y difusión. La clave es seleccionada por PSO y llevada al mapa caótico, y la secuencia caótica generada es preprocesada. Basándose en la teoría de bloques, se diseña un nuevo método de mezcla intra-bloque e inter-bloque, que se combina con la expansión de imágenes para encriptar la imagen. Posteriormente, se utiliza el marco de confusión y difusión como el último paso del proceso de encriptación, incluyendo la confusión y difusión de filas y la confusión y difusión de columnas, lo que lleva la seguridad un paso más allá. Varias pruebas experimentales demuestran que el escenario tiene un buen rendimiento de encriptación y una mayor seguridad en comparación con algunos métodos de encriptación de imágenes populares.