BADANIE WŁAŚCIWOŚCI PERMUTACJI PIKSELI W OPARCIU O ZDYSKRETYZOWANĄ MAPĘ STANDARDOWĄ
Serhii Haliuk
s.haliuk@chnu.edu.uaChernivtsi National University, Department of Radio Engineering and Information Security (Ukraina)
http://orcid.org/0000-0003-3836-2675
Oleh Krulikovskyi
Chernivtsi National University, Department of Radio Engineering and Information Security (Ukraina)
http://orcid.org/0000-0001-5995-6857
Vitalii Vlasenko
Chernivtsi National University, Department of Radio Engineering and Information Security (Ukraina)
http://orcid.org/0000-0002-9085-5787
Abstrakt
W tym artykule opisana została specyfika permutacji pikseli w oparciu o zdyskretyzowaną, dwuwymiarową mapę standardową Czirikowa. Niektóre właściwości tej mapy mogą zostać użyte przez napastnika, aby odzyskać oryginalne obrazy, które są badane. Jeśli chodzi o obrazy o wymiarach N ´ N, permutacje są podatne na agresywne ataki. Pokazana jest również możliwość odzyskania przez intruza oryginalnego obrazu bez ustawienia wartości permutacyjnych. Przedstawiony został również udany atak kryptograficzny na zaszyfrowany obraz za pomocą permutacji pikseli. Stwierdzono, że w przypadku obrazów o wymiarach N ´ N, maksymalna liczba kombinacji jest równa NN-1. Zaproponowano zmodyfikowaną mapę Czirikowa z ulepszonymi właściwościami permutacji, dzięki wprowadzeniu dwóch nieliniowości, które zwiększyły zestaw możliwych kombinacji do N2!.
Słowa kluczowe:
zdyskretyzowana mapa standardowa, permutacja pikselowa, możliwe kombinacje, precyzja obliczeńBibliografia
Alvarez, G., Li, S. J.: Some Basic Cryptographic Requirements for Chaos-Based Cryptosystems. Inter. Journal of Bif. and Chaos 16(8)/2006, 2129–2151.
DOI: https://doi.org/10.1142/S0218127406015970
Google Scholar
Argyris A., Syvridis D., Larger L., Annovazzi-Lodi V., Colet P., Fischer I., García-Ojalvo J., Mirasso C.R., Pesquera L., Shore K.A.: Chaos-based communications at high bit rates using commercial fibre-optic links. Nature 438(7066)/2005, 343–346.
DOI: https://doi.org/10.1038/nature04275
Google Scholar
Arroyo D., Alvarez G., Fernandez V.: A basic framework for the cryptanalysis of digital chaos-based cryptography. Proc. of the 6th International Multi-Conference on Systems, Signals and Devices, Djerba 2009, 58–63.
DOI: https://doi.org/10.1109/SSD.2009.4956652
Google Scholar
Chirikov B. V.: Research concerning the theory of nonlinear resonance and stochasticity Preprint 267, Institute of Nuclear Physics, Novosibirsk, 1969, (Engl. Trans., CERN Trans. 1971, 71–40).
Google Scholar
Fridrich J.: Symmetric Ciphers Based on Two-Dimensional Chaotic Maps. Inter. Journal of Bif. and Chaos 8(6)/1998, 1259–284.
DOI: https://doi.org/10.1142/S021812749800098X
Google Scholar
Hussain I., Shah T.: Literature survey on nonlinear components and chaotic nonlinear components of block ciphers. Nonlinear Dynamics 74/2013, 869–904.
DOI: https://doi.org/10.1007/s11071-013-1011-8
Google Scholar
Jolfaei A., Mirghadri A.: An image encryption approach using chaos and stream cipher. Journal of Theoretical and Applied Information Technology 19(2)/2010, 117–125.
Google Scholar
Kocarev L., Lian S. (Eds.): Chaos-Based Cryptography Theory, Algorithms and Applications. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-20542-2
Google Scholar
Lian S. G., Sun J., Wang Z.: A block cipher based on a suitable use of chaotic standard map. Chaos, Solitons and Fractals 26(1)/2005, 117–29.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.chaos.2004.11.096
Google Scholar
Lian S., Sun J., Wang Z.: Security analysis of a chaos-based image encryption algorithm. Phisyca A 351(2)/2005, 645–661.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.physa.2005.01.001
Google Scholar
National Institute of Standards and Technology (May 11, 2010). NIST Digital Library of Mathematical Functions. Section 26.4. Retrieved August 30, 2010.
Google Scholar
Solak, E., Cokal, C., Yildiz, O.T., Biyikoglu, T.: Cryptanalysis of fridrich’s chaotic image encryption. Int. J. Bifurcation Chaos 20(5), 1405–1413.
DOI: https://doi.org/10.1142/S0218127410026563
Google Scholar
von Bremen H. F., Udwadia F. E., Proskurowski W.: An efficient QR based method for the computation of Lyapunov exponents. Physica D 101/1997, 1–16.
DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-2789(96)00216-3
Google Scholar
Warren H. S. .: Hacker’s Delight. Addison-Wesley Professional. 2012.
Google Scholar
Yuan G., Yorke J. A.: Collapsing of chaos in one dimensional maps. Physica D: Nonlinear Phenomena 136/2000, 18–30.
DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-2789(99)00147-5
Google Scholar
Autorzy
Serhii Haliuks.haliuk@chnu.edu.ua
Chernivtsi National University, Department of Radio Engineering and Information Security Ukraina
http://orcid.org/0000-0003-3836-2675
Autorzy
Oleh KrulikovskyiChernivtsi National University, Department of Radio Engineering and Information Security Ukraina
http://orcid.org/0000-0001-5995-6857
Autorzy
Vitalii VlasenkoChernivtsi National University, Department of Radio Engineering and Information Security Ukraina
http://orcid.org/0000-0002-9085-5787
Statystyki
Abstract views: 340PDF downloads: 8882
Licencja
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Inne teksty tego samego autora
- Dmytro Vovchuk, Serhii Haliuk, Pavlo Robulets, Leonid Politanskyi, ZASADA MODULACJI CZĘSTOTLIWOŚCIOWEJ NA BAZIE REZONATORA Z DZIELONYM PIERŚCIENIEM OBCIĄŻONEGO DIODĄ POJEMNOŚCIOWĄ , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 10 Nr 3 (2020)
- Dmytro Vovchuk, Serhii Haliuk, Leonid Politanskyy, TRANSMISJA SYGNAŁÓW BEZ ZNIEKSZTAŁCEŃ PRZEZ METASTRUKTURĘ PRZEWODOWĄ , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 8 Nr 1 (2018)
- Oleh Krulikovskyi, Serhii Haliuk, Ihor Safronov, Valentyn Lesinskyi, DWUWYMIAROWA MAPA HIPERCHAOTYCZNA DLA CHAOTYCZNYCH OSCYLACJI , Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska: Tom 14 Nr 3 (2024)
