چکیده
این روزها امنیت در امر انتقال داده ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تصاویر جزو جذاب ترین داده ها در حوزه رمزگذاری می باشند. تصاویر رنگی از جذابیت بیشتری نسبت به تصاویر خاکستری برخوردار هستند زیرا اطلاعات بیشتری را ارائه می دهند. در این مقاله، چندین طرح رمزگذاری برای تصاویر رنگی (حالت RGB) بر اساس حوزه های بکارگیری بصورت گسترده مورد بررسی قرار گرفته شده است، بعلاوه در این زمینه بالغ بر 50 مقاله که بیشترشان سال پیش منتشر شده اند در اینجا خلاصه شده اند. همچنین، در این مقاله رمزگذاری تصاویر رنگی به ده طرح دسته بندی شده اند، و سپس طرح های پیشنهادی مقایسه شده و مزایا و محدودیت هایشان مشخص شده است. بعلاوه، لیست کاملی از تکنیک های آنالیز امنیتی متداول برای رمزگذاری تصاویر (خاکستری یا رنگی) که توانایی ارزیابی مقاومت بالقوه این روش در مقابل حملات احتمالی مختلف را دارند مورد بحث قرار گرفته اند. هدف از این مقاله ارائه اطلاعات دقیق در مورد طرح های رمزگذاری فعلی در حوزه تصاویر RGB می باشد. و در آخر، در این مقاله چندین مسئاله و مسیر تحقیقاتی به منظور اکتشاف در حوزه های امیدوار کننده برای پیشرفت های آتی در نظر گرفته شده اند.
مقدمه
انتقال داده ها در شبکه های ارتباطی مختلف باعث حساسیت امنیت داده های چندرسانه ای شده است. سابقا، رمزگذاری متن با استفاده از روشهایی مانند RSA (توسعه داده شده توسط، ریوست، شامیر و ادلمن)، استاندارد رمزگذاری داده ها (DES)، استاندارد پیشرفته رمزگذاری (AES)، و الگوریتم بین المللی رمزگذاری داده ها (IDEA) صورت می گرفت، هرچند رمزگذاری تصویر دارای تفاوتهایی نسبت به رمزگذاری متن می باشد چنانکه برخی خصوصیات ذاتی مانند افزونگی بالا و یا حجم بالای داده ها فقط در تصاویر وجود دارند (1). بعلاوه روش های رمزگذاری متن دارای سرعت و قدرت کافی در پخش و تغییر داده های تصاویر نبودند (2). تصاویر دیجیتالی که دارای حجم بزرگی از اطلاعات می باشند، دلیل بزرگی مقیاس تصویر هستند (3). درکل، از دو رویکرد اصلی برای حفاظت از تصاویر دیجیتالی استفاده شده است: پنهان کاری اطلاعات که شامل علامت نگاری، ناشناس بودن، استگانوگرافی، و پوشش شبکه و رمزگذاری که شامل رمزگذاری مرسوم و سایر روشهایی مانند رمزگذاری بی نظم می باشد (4).
مهرا و همکاران (5-7) یک تکنیک ادغام اصلاح شده در حوزه تبدیل موجک ها ارائه داده اند. در روش پیشنهادی آنها، اجزای فرکانس های بالا و پایین با یکدیگر ترکیب می شوند تا کیفیت تصویر را بهتر کنند. همچنین برخلاف تکنیک رمزگذاری بصری نا متقارن بر پایه رویکرد برش فاز و دامنه، چهار کلید نا متقارن برای هر تصویر تولید می کند.
نتیجه گیری و جهت های آتی
امنیت تصاویر به یک هدف مهم در این عصر بدل گردیده است. تکنولوژی های شبکه ای و ارتباطی چندین حالت برای انتقال تصاویر در سطح دنیا ارائه داده اند. از تصاویر بصورت گسترده ای در زمینه های مختلف از جمله آموزش آنلاین، خدمات مهندسی، خدمات دفاعی، آزمایشات علمی، تصویربرداری پزشکی، ارائه هنر و یا تبلیغت استفاده می شود. با افزایش میزان استفاده از تکنیک های دیجیتال ارسال و ذخیره سازی تصاویر، مسئاله بنیادی حفاظت از تصاویر به دلیل محرمانه بودن، درستی و سندیت و عدم رد آن دارای اهمیت بالایی است. از آنجایی که تصاویر رنگی حامل اطلاعات بیشتری نسبت به تصاویر خاکستری هستند، امنیت تصاویر رنگی به مسئاله مهمی در زمینه امنیت اطلاعات تبدیل شده است. چندین رویکرد برای رمزگذاری تصاویر ارائه شده است. طرح های رمزگذاری تصاویر رنگی در این مقاله مشخص شده و از لحاظ نوع استفاده مورد بررسی قرار گرفته اند. چندین تکنیک رمزگذاری تصاویر در این مقاله مطرح شده است. بعلاوه لیست کاملی از تکنیک های آنالیز امنیتی در این مقاله (خاکستری یا رنگی) ارائه و مورد بحث قرار گرفته اند، و مقاومت بالقوه روش ها در مقابل حملات مختلف ارزیابی شده است. همچنین مقایسه ای کامل از طرح های پیشنهادی ارائه شده است، که می تواند در طراحی الگوریتم های رمزگذاری آتی تصاویر بسیار مفید باشد.
جهت فعلی رمزگذاری تصاویر رنگی طراحی یک روش ایمن با کمترین عوامل است که در مقابل حملات امنیتی ایمن بوده و دارای ویژگی های ایده آل مطرح شده در بخش 5 باشد. بعلاوه، با توجه به اهمیت پوشیدگی کلید محرمانه در رمزگذاری تصاویر؛ در تمامی مقالاتی که از طرح های پیشنهادی استفاده کرده اند از چندین روش برای به هم زدن کلید محرمانه استفاده شده است. بنابراین، در تحقیقات آتی طراحی رمزگذاری ایمن تصاویر رنگی می بایست مد نظر گرفته شود. همچنین، استفاده از روش های تکاملی و نامنظم در تمامی رمزگذاری ها ضروری است، تا آنها بتوانند با ترکیب با سایر طرح ها نقوص خود را مرتفع کنند.
این مقاله ISI در سال 2019 در نشریه الزویر و در مجله پردازش سیگنال ،توسط دانشگاه آزاد اسلامی گرگان منتشر شده و در سایت ای ترجمه جهت دانلود ارائه شده است. در صورت نیاز به دانلود رایگان اصل مقاله انگلیسی و ترجمه آن می توانید به پست دانلود ترجمه مقاله بررسی اجمالی الگوریتم های رمز گذاری در تصاویر رنگی در سایت ای ترجمه مراجعه نمایید.
