رمزنگاری تصاویر اثر انگشت با استفاده از الگوریتم‏های آشوبگونه

ایران اُنا/ ناصر صفدریان:
 

امنیت اطلاعات به موضوعی مهم در تحقیقات اخیر تبدیل شده است.

رمزنگاری یکی از روش‏های اصلی شناسایی برای امنیت اطلاعات بوسیله‏ی پردازش‏های رمزنگاری جهت غیر قابل خواندن شدن دیتاها می‏باشد.

دراين پروژهش سعي بر آن خواهد بود که با استفادها ز ويژگي‏هاي توابع آشوب وامکان توليد کليدهايي با خواص شبه تصادفي بسيارخوب، الگوريتمی ساده، سريع و ايمن برايرمزنگاري داده‏هاي تصويري (تصاویر اثر انگشت) ايجادشود.

سیستم‏های آشوبگونه چندین ویژگی مهم، قابل توجه و مفید جهت ایمنی ارتباطات، نظیر حساسیت به شرایط اولیه، غیر تناوبی بودن، حالت شبه تصادفی داشتن و ... را دارا می باشند. خاصیت غیرقابل پیش بینی بودن و مشخصه شبه تصادفی بودن سیستم‏های آشوب، از آن یک ابزار رمزنگاری عالی ساخته است.

این پروژه یک روش منحصربه ‏فرد توسط نگاشت‏های آشوبگونه برای رمزنگاری تصاویر بیومتریک اثرانگشت را معرفی خواهد کرد.

ابتدا دیتای تصاویر اثر انگشت را ثبت می‏کنیم. سپس سیستم رمزنگاری پیشنهادی را با استفاده از یک سیستم هوشمند براساس تئوری آشوب آغاز می‏کنیم. کلیدهای اولیه(initial key)  برای نگاشت‏های آشوبگونه جهت بدست آوردن امنیت بیشتر و پیچیدگی برای تکنولوژی رمزنگاری تصویر تولید می‏کند.

در این پروژه، ابتدا نگاشت‏های آشوبگونه‏ای نظیر Logistic Map، Henon Mapو دنبالۀ آشوبگونۀ Lorenzتولید می‏شوند.

سپس دنباله‏های حاصل از هر یک از این نگاشت‏های آشوبگونه بطور مجزا جهت انجام عملیات رمزگذاری برروی تصویر اعمال خواهند شد.

به اینصورت که مقدار هریک از شدت‏های روشنایی موجود در هر یک از پیکسل‏های تصویر با مقادیر موجود در دنباله‏های آشوبگونه‏ی تولید شده (بطور مجزا) با بکارگیری فرمول‏های خاصی جایگزین می‏شوند و از این طریق تصویر رمز شده بدست آورده می‏شود.

سپس عکس عملیات فوق را انجام می‏دهیم و به این صورت تصویر رمز شده را رمزگشایی می‏کنیم و به تصویر اولیه دست می‏یابیم.

در نتیجۀ پروژه برآنیم تا میزان همبستگی شدت روشنایی پیکسل‏های مجاور هم در تصویر رمز شده بدست آورده شوند.

نشان می‏دهیم که این مقادیر دارای حداقل همبستگی با یکدیگر بوده و این نتیجه نیز بدین معنی است که الگوریتم پیشنهاد شده دارای امنیت بالایی در رمزنگاری تصاویر می‏باشد.