بررسی رمز گذاری تصویر

در اینجا یک لایه از تصویر رمزگذاری شده در ماتریس E’ ارائه شده است. در صورتی که بخواهیم رمز را شکسته و باز کنیم. به هر دوی کلید و تصویر رمزگذاری شده نیاز داریم و ابتدا همان طور که نشان داده شده است مانند مرحله 1 سپس معکوس مرحله 2 را انجام می دهیم.
مجدداً E’ را در نظر می گیریم که یکی از سه لایه تصویر رمز شکسته است.به خاطر ماهیت و ذات عملگر mod نتیجه حاصله یک کپی دقیق از تصویر اولیه خواهد بود .الگوریتم به صورت کلی در نمودار نشان داده شده است.
3- شکل3: عملیات رمزگشایی
چند نکته قابل برداشت وجود دارد.هر چه فاصله ی که بین پیکسل هایی که اضافه می شود ، کوچکتر باشد ، عکس مطمئن تر با امنیت بالاتر تولید خواهیم کرد با این وجود یک ضعف وجود دارد که برای رمزگذاری تک تصویر این پروسه کندتر وکندتر خواهد شد.این ضعف به شرطی که این پروسه در یک کاربرد جریانی بکار گرفته شود.اهمیتی ندارد که مرحله 1 یکبار انجام می شود و D^’ برای گذرهای متوالی ذخیره می شود.علاوه براین فاصله مابین پیکسل ها نمی تواند به اندازه بیش از حد کوچک باشدویا بیش از حد بزرگ (به اندازه تصویر).
4.شبیه سازی
برای شبیه سازی الگوریتم ما مجموعه اصلاح شده Mandelbort را بعنوان کلید به کار می بریم. در هر حال هر مجموعه دیگری Fractal نیز می تواند به کار برده شود. Fractal می تواند با محدوده و مرز S که از فرمول بازگشتی زیر بدست می آید تولید شود.
مجموعه مندلبرت معروف ترین تصویر فرکتالی است که توسط یک سری از مجموعه اعداد مرکب بدست می آید این مجموعه از یک سری نامحدود C0, C1 ,… , Cn , … بدست می آید رابطه مندلبرت به صورت زیر است [2]
این مجموعه دارای یک تئوری بسیار پیچیده است که کاراکترهای فراکتالی را نمایش می دهد و شامل یک سری خود کپی هایی از تصویر می باشد و بر اساس رفتار چندجمله ای های مرکب عمل می کند والریج در سال 2005 با اضافه کردن دو پارامتر انعطاف بیشتری به این مجموعه داد او رابطه مندلبرت را به صورت زیر اصلاح کرد [2]
به طوری که a یک عدد صحیح و b یک عدد مرکب است تاثیر این دو پارامتر بر روی تصاویر فرکتالی بدست آمده در تصاویر 4و 5 آمده استبرای بدست آوردن اطلاعات استوار و پرمعنا سه کلید متفاوت در سه تصویر متفاوت تولید وتست شده است.مجموعاً نه تست انجام شد.جهت بررسی قدرت و استحکام ، هر تصویر رمزگذاری شده با تصویر رمزگشایی شده از نقطه نظر PSNR مقایسه گردید.رابطه PSNR بین دو RGB می تواند به شکل زیر بررسی شود.

در اینجا Max در واقع ماکزیمم مقدار ممکن پیکسل از هر سطح رنگ می باشد و MSE نیز به صوزت زیرمحاسبه می گردد.
ابعاد n,m ابعاد تصاویر می باشند.D,E بر لایه رنگی منفردی از تصویر رمزگذاری شده و رمزگشایی دلالت دارند.مجموع از سه لایه بدست می آید.
تصاویر رمزگذاری شده تصویر لنا است که در شکل 6 به تفکیک RGB نشان داده شده است .ابعاد آنها 512*512 می باشد. شکل فرکتالی که توسط رابطه اصلاح شده مندلبرت برای استفاده در رمزنگاری تولید شده است در شکل 7 نشان داده شده اند. پارامترهای که برای تولید آنها بکار گرفته شده اند در جدول 1 نشان داده شده اند.

گفتگوی هم میهن...