دانلود ترجمه مقاله الگوریتم رمزگذاری تصویر RGB بر اساس رمزگذاری DNA و منحنی بیضوی رمزنگاری دیفی-هلمن (ساینس دایرکت – الزویر 2023)

یک الگوریتم رمزگذاری تصویر RGB جدید مبتنی بر رمزگذاری DNA و منحنی بیضوی رمزنگاری دیفی-هلمن

A new RGB image encryption algorithm based on DNA encoding and elliptic curve Diffie–Hellman cryptography

چکیده
1 مقدمه
2 مقدمات
4 نتایج شبیه‌سازی شده
5 تجزیه و تحلیل امنیتی
6 مقایسه
7 نتیجه‌گیری
منابع

چکیده
با افزایش استفاده از رسانه‌ها در ارتباطات، نیاز به رمزگذاری تصویر برای امنیت در برابر حملات وجود دارد. ما در این مقاله الگوریتمی جدید برای امنیت تصویر با استفاده از رمزنگاری خم بیضوی (ECC) پیشنهاد می‌دهیم که این الگوریتم با کدبندی DNA تغییر یافته است. این الگوریتم ابتدا تصاویر RGB (قرمز، سبز، آبی) را با استفاده از کدبندی DNA رمزنگاری می‌کند که در پی آن رمزگذاری نامتقارن  بر اساس رمزنگاری خم بیضوی دیفی هلمن (ECDHE) است. الگوریتم پیشنهادی بر روی تصاویر آزمایشی استاندارد برای تجزیه و تحلیل اعمال می‌شود. تجزیه و تحلیل بر روی فضاهای کلیدی، حساسیت کلیدی و تجزیه و تحلیل آماری انجام شده است. از نتایج تجزیه و تحلیل اینگونه استنتاج می‌شود که الگوریتم پیشنهادی می‌تواند در مقابل حملاتی جامع مقاومت کند و برای برنامه‌های کاربردی عملی مناسب است. 

2- مقدمات
1- 2 کدبندی DNA
ترتیب‌دهی DNA با استفاده از چهار اسید نوکلئیک پایه صورت می‌گیرد که این موارد عبارتند از آدنین (A)، سیتوزین (C)، گوانین (G)، تیمین (T) است. A و T؛ C و G مکمل یکدیگر هستند [7]. تعداد کل ترکیبات احتمالی 4! یا 24 حالت است که تنها 8 موردز از آنها پیرو قوانین تکمیلی است که در جدول 1 نشان داده شده است. در کدبندی DNA هر نوکلئیک با یک عدد باینری نمایش داده می‌شود که پیرو قوانین تکمیلی است برای مثال A-00، C-01، G-10، T-11 بنابراین مقدار دسیمال یا ده‌دهی 200 (110010000) به شکل TAGA نمایش داده می‌شود. مقادیر پیکسل 8 بیتی تصویر به چهار دنباله DNA 2 بیتی تبدیل می‌شود [21].

1-1-2 دنباله‌های DNA: جمع و تفریق
جمع و تفریق پدیده‌ دنباله‌های DNA بسیار مشابه با محاسبات جبری قدیمی است. جمع و تفریق بر روی ماژول 4 [22] صورت گرفته است، افزودن اعداد با DNA، جمع و تفریق در جدول 2 ارائه شده است که در آن 00-A، 11-T، 01-C و 10-G است.

2-2 رمزنگاری خم بیضوی
ECC یک ساز و کار قابل توجه در زمینه رمزنگاری کلید عمومی است. ECC از خم‌های بیضوی استفاده می‌کند که در آن متغیرها و ضرایب در حقیقت عناصر یک میدان متناهی هستند. در مقایسه با سایر الگوریتم‌های (مانند RSA و DES) سطح امنیتی با اندازه کوچکتر را فراهم می‌کند. بنابراین، در کاهش نیازمندی‌های ذخیره‌سازی و انتقال کمک می‌کند.