یک رویکرد نهان‌نگاری صوت کوانتومی مقاوم مبتنی بر هم افزایی مخفی سازی پژواک و تکنیک کم‌ارزش‌ترین بیت

Abstract

با ظهور کامپیوترهای کوانتومی، لزوم حفاظت از دادههای کوانتومی به‌عنوان یک موضوع اساسی، توجه محققین را به خود جلب کرده است. در این مقاله، یک رویکرد نهاننگاری صوت کوانتومی، مبتنی بر تلفیقی از روش‌های مخفیسازی پژواک(Echo Hiding) و روش کم‌ارزش‌ترین بیت(LSB) پیشنهاد میشود. رویکرد پیشنهادی در مرحله درج، ابتدا سیگنال صوت میزبان را به فرم نمایش کواننتومیQRDS تبدیل کرده و سپس یک سیگنال پژواک کوانتومی، از آن تولید میکند. در ادامه کیوبیتهای داده نهاننگاره را به روش کم ارزش‌ترین بیت در سیگنال پژواک کوانتومی حاصل درج مینماید. در نهایت، سیگنال کوانتومی نهاننگاری شده از برآیند سیگنال کوانتومی اصلی و سیگنال کوانتومی پژواک حاصل میشود. در فاز استخراج رویکرد پیشنهادی، بر اساس تفاضل نمونههای سیگنال کوانتومی اصلی با سیگنال کوانتومی دریافت شده، کیوبیتهای نهاننگاره بازیابی میشوند. علاوه بر این، مدارات برگشتپذیر کوانتومی برای فرآیندهای درج و استخراج، طراحی و پیادهسازی شدهاند. نتایج حاصل از ارزیابی و مقایسه رویکرد پیشنهادی، از نظر شفافیت، مقاومت‌پذیری در برابر حملات و نیز ظرفیت درج، نشان میدهند که این رویکرد، در مقایسه با روشهای نهان‌نگاری کوانتومی مبتنی بر روش بیت کم ارزش، از مقاومت‌پذیری بالاتری برخوردار است. علاوه بر این، روش پیشنهادی از شفافیت بسیار مناسبی (SNR=66.26dB) در نرخ جادهی 512 کیوبیت در ثانیه برخوردار است که نشان میدهد روش پیشنهادی توانسته مصالحه بین مقاومتپذیری، شفافیت و ظرفیت را بهبود بخشد.

Keywords

• نهان‌نگاری صوت کوانتومی
• محاسبات کوانتومی
• مخفی سازی پژواک
• بیت کم ارزش