Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology (정보보호학회논문지)

Korea Institute of Information Security and Cryptology (한국정보보호학회)
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Design of image encryption system using multiple chaotic maps

다중 카오스 사상을 이용한 영상 암호시스템 설계

  • Published : 2004.08.01
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Abstract

The proliferation of the Internet and the rapid progress of wire/wireless communication technology makes security of digital images more and more important since the exchanges of digital images occur more and more frequently. And as the tight relationship between chaos theory and cryptography, many researches for development of new encryption systems based on chaotic maps have been widely progressed recently. In this paper, we propose a digital image encryption system based on both one-dimensional PLCM(Piecewise Linear Chaotic Map) and two-dimensional baker map. This proposed system is a product cipher that contains a perturbance-based chaotic stream cipher based on ID PLCM and a chaotic block cipher based on 2D baker map and is very high secure and easily implementable cipher having both a good confusion property and a good diffusion property. And with test results, we showed this system is very secure against statistical attacks.

인터넷 이용의 폭발적인 증가와 유무선 통신기술의 발달로 인해 디지털 영상의 교환이 매우 빈번하게 일어나고 있는 현실에서 개인 사생활과 기업 및 기관의 기밀에 관련된 영상에 대한 보안이 매우 중요시 되어가고 있다. 또한 최근 카오스 이론과 암호와의 밀접한 관련성으로 인해 카오스 사상(Map)에 기반 한 새로운 암호기술 개발에 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 1차원 카오스 사상(Map)인 PLCM(Piecewise Linear Chaotic Map)과 2차원 카오스 사상인 Baker 사상을 이용한 정지영상 암호 시스템을 제안한다. 본 제안 시스템은 1차원 PLCM을 기반으로 한 섭동(Perturbance)기반 카오스 스트림(Stream)암호 기법과 2차원 Baker 사상을 기반으로 한 카오스 블록(Block)암호 기법이 결합된 구조로서 좋은 혼동(Confusion)특성과 확산(Diffusion)특성을 지닌 매우 안전하고 구현이 쉬운 암호시스템이다. 또한 본 논문에서는 실험 결과를 통해 통계적(Statistical) 공격에도 매우 강함을 보여주었다.

Keywords

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