پدافند الکترونیکی و سایبری (Sep 2024)
رمزنگاری تصویر با استفاده از بیومتریک چهره و الگوریتم فرا ابتکاری بر روی سیستم زنجیره بلوکی
Abstract
با گسترش شبکه اینترنت و دسترسی همگانی به این شبکه، میزان تبادل اطلاعات و داده‌ها روزبه‌روز افزایش می‌یابد؛ بنابراین، امکان دسترسی غیرمجاز به اطلاعاتی که مبادله می‌شوند وجود خواهد داشت. از طرفی تقریباً تمام برنامه‌هایی که بر بستر اینترنت اجرا می-شوند، مانند شبکه‌های اجتماعی، دسترسی کامل به تصاویر و محتوای ذخیره‌شده در دستگاه میزبان را دارا هستند؛ بنابراین امکان دسترسی غیرمجاز و سرقت اطلاعات شخصی وجود دارد. ازاین‌رو باید امنیت و صحت اطلاعات تضمین شود. به‌منظور حفظ محرمانگی داده‌ها می‌توان از روش‌های رمزنگاری اطلاعات، مانند الگوریتم‌های رمزنگاری تصویر استفاده کرد. در روش پیشنهادی این مقاله کلید الگوریتم رمزنگاری به کمک اطلاعات استخراج‌شده از چهره فرد، چکیده تصویر و کلید عمومی ایجاد می‌شود، بنابراین الگوریتم رمزنگاری نسبت به تغییر هر کدام از اطلاعات استفاده شده در تولید کلید حساسیت بالایی خواهد داشت. برای رمزنگاری تصویر در فاز جانشینی از نگاشت آشوب لورنز استفاده می‌شود. هر کانال رنگ تصویر به چهار قسمت تقسیم می‌شود و هر قسمت با استفاده از یک دنباله شبه تصادفی مجزا رمزنگاری می‌شود و تصویر رمزشده تولید می‌شود. در فاز جایگشت به‌منظور دست یافتن به بهترین تصویر رمزشده، از الگوریتم فرا ابتکاری ژنتیک (GA) استفاده می‌شود تا با انتخاب پارامترهای بهینه برای نگاشت آشوب آرنولد، مقدار همبستگی پیکسل‌های تصویر رمزنگاری‌شده به حداقل مقدار ممکن نزدیک شود. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، مقادیر همبستگی پیکسل‌ها در هر سه جهت افقی، عمودی و قطری نسبت به سایر روش‌های ارائه شده مشابه بسیار کوچک‌تر است و الگوریتم رمزنگاری توانسته است به‌طور چشم‌گیری همبستگی و ارتباط بین پیکسل‌ها را کاهش دهد. همچنین باتوجه به نتایج تحلیل تفاضلی NPCR و UACI، برای تمام تصاویر آزمایش شده به ترتیب بالاتر از 6/99 درصد و 4/33 درصد است. بنابراین روش پیشنهادی دارای مقاومت بالایی نسبت به حملات آماری و تفاضلی خواهد داشت. همچنین برای فرآیند رمزگشایی تصویر، از احراز هویت دو مرحله‌ای و نگهداری ایمن کلید رمزنگاری در شبکه زنجیره‌بلوکی استفاده می‌شود
