An efficient nonlinear post-processing applied to image encryption

• Autorzy: Oulmi Noura , Bekkouche Tewfik , Bouloufa Abdessalem , Bey Habib

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.10.10

Warianty tytułu

PL

Wydajne nieliniowe przetwarzanie końcowe zastosowane do szyfrowania obrazu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, we propose an efficient non-linear post-processing placed downstream of an image encryption scheme. It consists firstly to encrypt the plaintext image by the confusion-diffusion technique using chaotic functions. Then, the resulting image is added to a chaotically generated image having the same dimensions. Obtained result passed through the arctangent function to give the encrypted image. Computer simulations have proven the support that a nonlinear function can give an image encryption scheme. In addition, the performance measurements carried out prove the superiority of the proposed method towards existing algorithms in the literature from the point of view of histogram analysis, correlation test and key space.

PL

W tym artykule proponujemy wydajne nieliniowe przetwarzanie końcowe umieszczone poniżej schematu szyfrowania obrazu. Polega ona po pierwsze na zaszyfrowaniu obrazu tekstu jawnego techniką zamieszania-dyfuzji z wykorzystaniem funkcji chaotycznych. Następnie powstały obraz jest dodawany do chaotycznie generowanego obrazu o tych samych wymiarach. Otrzymany wynik przeszedł przez funkcję arcus tangens dając zaszyfrowany obraz. Symulacje komputerowe dowiodły, że funkcja nieliniowa może zapewnić schemat szyfrowania obrazu. Ponadto przeprowadzone pomiary wydajności dowodzą wyższości proponowanej metody w stosunku do algorytmów istniejących w literaturze z punktu widzenia analizy histogramu, testu korelacji oraz przestrzeni klucza.

Słowa kluczowe

EN

nonlinear; post-processing; chaos; inverse tangent; image encryption

PL

przetwarzanie obrazu; szyfrowanie obrazu

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 10
• Strony: 51--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Oulmi Noura

• Department of Electronics, Faculty of Technology, LEM Laboratory, University of Setif-1, Algeria

autor

Bekkouche Tewfik

• Department of electro-mechanics, Faculty of Technology, ETA Laboratory, University of BBA, Algeria

autor

Bouloufa Abdessalem

• Department of Electronics, Faculty of Technology, LEM Laboratory, University of Setif-1, Algeria

autor

Bey Habib

• Department of Electronics, Faculty of Technology, LEM Laboratory, University of Setif-1, Algeria

Bibliografia

• [1] PC. Mandal, I. Mukherjee, G. Paul, BN. Chatterji. Digital image steganography: A literature survey. Information Sciences. 609, (2022), pp. 1451–88.
• [2] DRIM. Setiadi, S. Rustad, PN. Andono, GF. Shidik, Digital image steganography survey and investigation (goal, assessment, method, development, and dataset). Signal Processing. 206, (2023), pp. 108908.
• [3] H. Xie, Y. Gao, H. Zhang, J. Sun, A novel color image steganography algorithm based on bit counting and multiple-base system. 269, Optik (2022), pp. 169893.
• [4] S. Belilita, N. Amardjia, T. Bekkouche, I. Nouioua, Combining SVD-DCT Image Watermarking Scheme Based on Perona-Malik Diffusion. Elektronika Ir Elektrotechnika. 25, (2019), pp. 68–74.
• [5] S. Mokhnache, T. Bekkouche, D. Chikouche, A robust watermarking scheme based on DWT and DCT using image gradient. Int J Appl Eng Res. 13, (2018), pp. 1900–7.
• [6] A. Bose, SP. Maity, Secure sparse watermarking on DWT-SVD for digital images. Journal of Information Security and Applications. 68, (2022), 103255.
• [7] A. Yahi, T. Bekkouche, M. El Hossine Daachi, N. Diffellah, A color image encryption scheme based on 1D cubic map. Optik. 249, (2022), pp. 168290.
• [8] F. Belilita, T. Bekkouche, N. Amardjia, An Improved Chaotic System-based 1D Logistic Map Applied to Gray Scale Images Encryption. PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY. (2022), pp. 130–2.
• [9] D. Herbadji, N. Derouiche, A. Belmeguenai, T. Bekkouche, A. Labiad, M. Lashab, et al. A New Image Encryption Scheme Using an Enhanced Logistic Map. 2018 International Conference on Applied Smart Systems (ICASS), (2018), p. 1– 6.
• [10] Y. Zhou, L. Bao, CLP. Chen, A new 1D chaotic system for image encryption. Signal Processing. 97, (2014), 172–82.
• [11] C. Pak, L. Huang. A new color image encryption using combination of the 1D chaotic map. Signal Processing. 138, (2017), pp. 129–37.
• [12] T. Bekkouche, S. Bouguezel. A recursive non-linear pre-encryption for opto-digital double random phase encoding, Optik. 158, (2018), pp. 940–50.
• [13] SE. Azoug, S. Bouguezel, A non-linear preprocessing for opto-digital image encryption using multiple-parameter discrete fractional Fourier transform. Optics Communications. 359, (2016), pp. 85–94.
• [14] T. Bekkouche, N. Diffellah, L. Ziet, Hybrid image encryption based on digital pre-encryption and optical single random phase encoding. Optica Applicata (2019), pp. 559–69.
• [15] L. Xu, X.Gou, Z. Li, J.Li, A novel chaotic image encryption algorithm using block scrambling and dynamic index based diffusion. Optics and Lasers in Engineering. 91, (2017), pp. 41– 52.
• [16] FEA. El-Samie, HEH. Ahmed, IF. Elashry, MH. Shahieen, OS. Faragallah, E-SM. El-Rabaie, et al, Image Encryption : A Communication Perspective. CRC Press, (2013).
• [17] C. Han. An image encryption algorithm based on modified logistic chaotic map. Optik. 181, (2019), pp. 779–85.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).