Володимир Білинський-Слотило

Олег КруліковськийСтаніслав ЛедвінськийНауковий керівник - асп. Косован Г.В.,Алгоритм шифрування зображень за допомогою трьоххаотичних динамічних системКриптографічні методи захисту інформації при її передачі ізберіганні є найбільш надійними і стійкими по відношенню до атакрізного роду [1,2]. На ряду з традиційними алгоритмамишифрування, постійно розробляються і удосконалюються алгоритмишифрування на основі систем детермінованого хаосу. З точки зоруінформаційної безпеки важливим лишається питання надійноїпередачі зображень по каналах зв’язку, тому постійнорозробляються і вдосконалюються нові методи шифруваннязображень.Нами запропонований алгоритм на використанні трьох різниходномірних динамічних систем, а саме: логістичне(1),квадратичне(2) та кубічне відображення (3), [2,3] .x = rx+ ( 1 − xn 1 n n ) (1) ; = − 2x 1 μx (2); xn+ 1 n + = a − bx + x 3 (3).Структурна схема шифрування зображена рис. 1.n 1 n nРис. 1 Структурна схема алгоритму шифруванняАлгоритм шифрування працює наступним чином:1.Розбиваємо піксель на три складові – червону , зелену , синю.2. Кожна складова кольору шифрується окремимвідображенням.3.Початковою умовою для шифрування першого пікселя є незашифроване значення останнього пікселя.4. Після n ітерацій першого відображення, ми отримаємо змінну11відображення x та додаємо до нього значення кольору пікселя xnCі отримуємо зашифроване значення першого пікселя.5. Шифром першого пікселя являється сумарне значенняпроітерованого останнього пікселя плюс власне значення складовоїпершого пікселя .6.Початкова умова для ширування другого пікселя єзашифроване значення першого пікселя7. Шифруємо все зображення послідовно піксель за пікселем.Для дешифрування необхідно відтворити оригінальнезображення в зворотному напрямку, стартуючи з останнього пікселя, роблячи ту саму кількість ітерацій для кожного відображення як іпри шифруванні.Хаотичні відображення – прості нелінійні динамічні системи, щоможуть відображати складну поведінку. Наш алгоритм шифруваннядешифруваннявикористовує важливі властивості хаосу: локалізаціяхаотичного атрактора в окремій області фазового простору, високачутливість до початкових умов та параметрів.Запропонований нами алгоритм значно підвищує захищеністьпередачі зображень по каналах зв’язку. Навіть якщо зловмисникзможе перехопити важливі зашифровані зображення, він не зможе їхшвидко розшифрувати.Даний алгоритм цілком може бути використаний в галузіінформаційної безпек и для передачі таємної інформаціїСписок літератури:1. L.M. Pecora and T.L. Carroll, Phys. Rev. Lett. 64, 821 (1990).2. Птицын Н.В. Приложение теории детерминированного хаоса вкриптографии – М.: Изд. МГТУ им Н.Э Баумана, 2002. – 80 с.3. Болтенков В.А., Никольський Е.С. Анализ алгоритмахаотического шифрования изображений – Цифрові технології,№7, 2010.