Frequenzbereichsbildverschlüsselung basierend auf IWT und 3D S-Box

Zusammenfassung Die meisten der bestehenden Verschlüsselungstechniken im räumlichen Bereich haben Schwierigkeiten, kryptografischen Angriffen zu widerstehen. Aus diesem Grund schlägt dieses Papier ein auf dem Frequenzbereich basierendes digitales Bildverschlüsselungsverfahren vor, das die ganzzahlige Wavelet-Transformation (IWT), dreidimensionale S-Box und chaotische Systeme kombiniert. Z首先 wird das Klarbild in verschiedene Frequenzunterbänder durch IWT zerlegt, um das digitale Bild vom räumlichen Bereich in den Frequenzbereich zu überführen. Zweitens wird der Klartext-Hashwert als dynamischer Schlüssel ausgewählt und dynamische chaotische pseudo-zufällige Sequenzen mit Zuordnungen generiert, die jeweils für die Verschlüsselung jedes Moduls verwendet werden. Dann wird eine dreidimensionale S-Box entworfen, um die informationsreichen niederfrequenten Informationen mit 'Bit-Permutation dreidimensionale S-Box ersetzen ciphertext interleaved diffusion' zu verschlüsseln, während die hochfrequenten Informationen mit einem leichten 'XOR-Reihen-Spalten-Permutation'-Vorgang verschlüsselt werden. Schließlich wird der sichere ciphertext für die Übertragung über öffentliche Kanäle durch die Rekonstruktionsmethode erhalten. Das Schema dieses Papiers, die Frequenzbereichsübertragung, wird durch IWT implementiert, was die Fähigkeit zur Widerstandsfähigkeit gegen Angriffe verbessert. Darüber hinaus nutzen die Diffusionsverschlüsselungsmodule die Einführung von ciphertext interleaved diffusion und parallelen Verschlüsselungsmechanismen, so hat der Algorithmus die Fähigkeit, Klartextangriffe zu widerstehen. Theoretische Analysen und empirische Ergebnisse zeigen, dass der Algorithmus hervorragende numerische statistische Analyseergebnisse hat, die bestätigen, dass er gute Verwirrungs-, Diffusions- und Lawineneffekte aufweist und in der Lage ist, verschiedenen gängigen kryptografischen Angriffen zu widerstehen. Das in diesem Papier vorgeschlagene Frequenzbereichsbildverschlüsselungsverfahren ist eine bevorzugte hochsichere Technik zum Schutz der digitalen Bildprivatsphäre und hat somit gute Anwendungsprospekte.