Sistema de encriptación y desencriptación de imágenes a través de un enfoque híbrido utilizando la transformación de rompecabezas y la hormiga de Langton aplicada a imágenes de fondo de ojo
Autores: Romero-Arellano, Andrés; Moya-Albor, Ernesto; Brieva, Jorge; Cruz-Aceves, Ivan; Avina-Cervantes, Juan Gabriel; Hernandez-Gonzalez, Martha Alicia; Lopez-Montero, Luis Miguel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Sistema de encriptación y desencriptación de imágenes a través de un enfoque híbrido utilizando la transformación de rompecabezas y la hormiga de Langton aplicada a imágenes de fondo de ojo
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Propuesto
Cifrado de imágenes médicas
Transformada de Jigsaw
Hormiga de Langton
Ruido determinista
Nivel de seguridad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se propuso un nuevo algoritmo de cifrado/descifrado de imágenes médicas. Está basado en tres partes principales: la transformada de Jigsaw, la hormiga de Langton y una forma novedosa de agregar ruido determinista. La transformada de Jigsaw se utilizó para ocultar información visual de manera efectiva, mientras que la hormiga de Langton y el algoritmo de ruido determinista ofrecen un enfoque confiable y seguro. Como estudio de caso, la propuesta se aplicó a imágenes de fondo de retina de alta resolución, donde se obtuvo un error cuadrático medio cero entre la imagen original y la imagen descifrada. El rendimiento del método ha sido demostrado a través de varios métodos de prueba, como análisis estadístico (histogramas y distribuciones de correlación), cálculo de entropía, evaluación del espacio de claves, robustez ante ataques diferenciales y análisis de sensibilidad de la clave, mostrando en cada uno un alto nivel de seguridad. Además, el método se comparó con otros trabajos mostrando un rendimiento competitivo y destacando un gran espacio de claves (>1. Además, el método ha demostrado un manejo adecuado de imágenes de alta resolución, obteniendo valores de entropía entre 7.999988 y 7.999989, una tasa de cambio promedio de píxeles (NPCR) de , y una intensidad de cambio promedio uniforme (UACI) de . Además, cuando hay un pequeño cambio en la clave, el método no proporciona información adicional para descifrar la imagen.
Descripción
En este trabajo, se propuso un nuevo algoritmo de cifrado/descifrado de imágenes médicas. Está basado en tres partes principales: la transformada de Jigsaw, la hormiga de Langton y una forma novedosa de agregar ruido determinista. La transformada de Jigsaw se utilizó para ocultar información visual de manera efectiva, mientras que la hormiga de Langton y el algoritmo de ruido determinista ofrecen un enfoque confiable y seguro. Como estudio de caso, la propuesta se aplicó a imágenes de fondo de retina de alta resolución, donde se obtuvo un error cuadrático medio cero entre la imagen original y la imagen descifrada. El rendimiento del método ha sido demostrado a través de varios métodos de prueba, como análisis estadístico (histogramas y distribuciones de correlación), cálculo de entropía, evaluación del espacio de claves, robustez ante ataques diferenciales y análisis de sensibilidad de la clave, mostrando en cada uno un alto nivel de seguridad. Además, el método se comparó con otros trabajos mostrando un rendimiento competitivo y destacando un gran espacio de claves (>1. Además, el método ha demostrado un manejo adecuado de imágenes de alta resolución, obteniendo valores de entropía entre 7.999988 y 7.999989, una tasa de cambio promedio de píxeles (NPCR) de , y una intensidad de cambio promedio uniforme (UACI) de . Además, cuando hay un pequeño cambio en la clave, el método no proporciona información adicional para descifrar la imagen.