رمزنگاری تصاویر با استفاده از اتوماتای سلولی برگشت پذیر و تجزیه سطوح بیتی
Abstract
رشد و گسترش شبکه های کامپیوتری و اینترنت باعث ایجاد تغییرات فراوان در زندگی و فعالیت شغلی افراد و سازمان ها شده است. بنابراین امنیت اطلاعات یکی از مسائل ضروری و مهم در سال های اخیر گردیده است. یکی از متداول ترین روش های حفاظت اطلاعات، رمزنگاری است. رمزنگاری محتویات رسانه را با استفاده از کلید و عملیات ریاضی برگشت پذیر تغییر می دهد. در مقصد رمزگشایی رسانه توسط کلید با عملیات معکوس رمزنگاری صورت می گیرد. کلید رمزنگاری به عنوان عنصر اصلی در عملیات رمزنگاری محسوب می شود؛ به طوری که بدون داشتن کلید حتی با دانستن الگوریتم عملیات رمزگشایی امکان پذیر نیست. رمزنگاری داده ها با توجه به پیشرفت های اخیر تحول یافته و الگوریتم های نوینی به همین منظور طراحی گردیده است. تصاویر دیجیتال امروزه در بین رسانه های دیجیتال، کاربرد و اهمیت زیادی پیدا کرده اند. تصاویر دیجیتال می توانند دربرگیرنده اطلاعات تجاری، نظامی، سیاسی و یا پزشکی باشند و لذا محرمانگی این اطلاعات تصویری اهمیت زیادی دارد.در سال های اخیر با توجه به رفتار تصادفی اتوماتای سلولی روش های گوناگونی برای رمزنگاری تصاویر با استفاده از اتوماتای سلولی ارائه شده است. اتوماتای سلولی به طور ذاتی خاصیت برگشت پذیری ندارد و فقط برخی از قوانین اتوماتا خاصیت برگشت پذیری دارند. با توجه به این که تعداد این قوانین محدود است، الگوریتم هایی که از این قوانین استفاده می کنند از امنیت بالایی برخوردار نمی باشند. بنابراین برای حل این مشکل نوع دیگری از اتوماتا به نام اتوماتاهای برگشت پذیر معرفی شدند. در واقع ساختار اتوماتا به گونه ای معرفی می شود که خاصیت برگشت پذیری داشته باشد. در این پایان نامه یک ساختار جدید برای رمزنگاری تصاویر با استفاده از اتوماتای سلولی برگشت پذیر ارائه می شود. رمزنگاری تصویر در روش پیشنهادی با استفاده از سه اتوماتای سلولی در سه مرحله صورت می گیرد. بدیهی است مراحل رمزگشایی تصویر با توجه به برگشت پذیری اتوماتای پیشنهادی به صورت معکوس قابل اجرا است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد روش معرفی شده می تواند تصویر را به گونه ای رمز کند که تصویر رمز شده از لحاظ بصری قابل درک نباشد. هم چنین مقادیر عددی معیارهای کمی ارزیابی، نتایج مطلوب تری نسبت به روش های موجود داشته است.