Algoritmo de cifrado de imágenes de color rápido basado en codificación de ADN y sistemas multi-caóticos
Autores: Wang, Shaofang; Pan, Jingguo; Cui, Yanrong; Chen, Zhongju; Zhan, Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Algoritmo de cifrado de imágenes de color rápido basado en codificación de ADN y sistemas multi-caóticos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
énfasis
Método de cifrado
Imágenes a color
Codificación de ADN
Sistemas caóticos
Algoritmo de cifrado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
En la actualidad, hay un creciente énfasis en salvaguardar los datos de imagen, sin embargo, los métodos de cifrado convencionales están llenos de numerosas limitaciones. Para abordar las limitaciones de las metodologías de cifrado de imagen en color convencionales, como la ineficiencia y la seguridad insuficiente, este documento diseña un método de cifrado acelerado para imágenes en color que utiliza codificación de ADN en conjunto con múltiples sistemas caóticos. El algoritmo de cifrado propuesto en este documento se basa en la permutación tridimensional, el mezclado global, la difusión unidimensional y la codificación de ADN. En primer lugar, el algoritmo de cifrado utiliza algoritmos de permutación tridimensional para desordenar la imagen, lo que interrumpe la alta correlación entre los píxeles de la imagen. En segundo lugar, se utilizan el algoritmo RSA y el algoritmo de hash SHA-256 para derivar el valor de inicio necesario para que el sistema caótico produzca la clave. En tercer lugar, la imagen se cifra utilizando mezclado global y difusión unidimensional. Finalmente, se utilizan reglas de codificación de ADN para realizar la computación de ADN. Los resultados experimentales indican que el esquema de cifrado muestra una correlación inter-píxel relativamente débil, una distribución de histograma uniforme y un valor de entropía de información cercano a ocho. Esto muestra que el algoritmo propuesto es capaz de proteger la imagen de manera segura y eficiente.
Descripción
En la actualidad, hay un creciente énfasis en salvaguardar los datos de imagen, sin embargo, los métodos de cifrado convencionales están llenos de numerosas limitaciones. Para abordar las limitaciones de las metodologías de cifrado de imagen en color convencionales, como la ineficiencia y la seguridad insuficiente, este documento diseña un método de cifrado acelerado para imágenes en color que utiliza codificación de ADN en conjunto con múltiples sistemas caóticos. El algoritmo de cifrado propuesto en este documento se basa en la permutación tridimensional, el mezclado global, la difusión unidimensional y la codificación de ADN. En primer lugar, el algoritmo de cifrado utiliza algoritmos de permutación tridimensional para desordenar la imagen, lo que interrumpe la alta correlación entre los píxeles de la imagen. En segundo lugar, se utilizan el algoritmo RSA y el algoritmo de hash SHA-256 para derivar el valor de inicio necesario para que el sistema caótico produzca la clave. En tercer lugar, la imagen se cifra utilizando mezclado global y difusión unidimensional. Finalmente, se utilizan reglas de codificación de ADN para realizar la computación de ADN. Los resultados experimentales indican que el esquema de cifrado muestra una correlación inter-píxel relativamente débil, una distribución de histograma uniforme y un valor de entropía de información cercano a ocho. Esto muestra que el algoritmo propuesto es capaz de proteger la imagen de manera segura y eficiente.