• 제목/요약/키워드: Chaotic Encryption

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전력선 암호화 통신을 위한 마이크로콘트롤러 기반 카오스 신호 발생기: 1부 - 시스템 뷰 (Microcontroller-based Chaotic Signal Generator for Securing Power Line Communication: Part I-A System View)

  • 알라딘;차민드라;지성현;응우웬 반하;권유진;송한정
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제2권4호
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    • pp.563-567
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    • 2016
  • In this paper, the chaos-based secure scheme for power line communication is proposed for the first time. A digitalized chaotic generator based Lorenz system is utilized for generating nonlinear dynamic chaotic signal for masking the information signal instead of reported analog chaotic generators. A simple method of encryption and decryption is also given. In order to confirm the feasibility of the proposed scheme, the system is simulated using a simplified encryption/decryption method in Proteus. The gained results from simulation demonstrated that by using the chaos-based security method, the data can be encrypted and easily transmitted through the power line network efficiently.

3차원 카오스 캣맵을 이용한 JPEG2000 영상의 암호화 기술 (A Encryption Technique of JPEG2000 Image Using 3-Dimensional Chaotic Cat Map)

  • 최현준;김수민;서영호;김동욱
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권5호
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    • pp.173-180
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    • 2005
  • 본 논문에서는 JPEG2000 표준에서 주파수 변환기법으로 채택된 이산 웨이블릿 변환을 기반으로 영상의 부분 데이터만을 암호화하여 계산량을 줄이는 방법을 제안하였다. 또한 계산량이 많은 암호화 알고리즘 대신 비교적 계산량이 적은 캣맵(cat mad)과 카오스 시스템을 이용함으로써 계산량을 더욱 감소시켰다. 이 방법은 영상의 압축비를 유지하기 위해서 양자화와 엔트로피 코딩 사이에서 암호화를 수행하며, 부대역의 선택과 카오스 시스템을 이용한 무작위 변환방법을 사용한다. 영상에 대한 실험방법은 우선 암호화할 부대역을 선택하여 영상데이터를 3차원 블록으로 만든 후 캣맵에 의해 3차원으로 영상의 픽셀값을 교환 하는 방법과 캣맵에 의해 암호화된 부대역을 카오스 시스템을 이용하여 모듈러 연산에 의해 암호화하였다. 또한, JPEG2000의 점진적 전송(Progressive transmission)에 적합하게 암호화하기 위해서 비트 평면을 선택하여 암호화하였다. 제안한 방법을 소프트웨어로 구현하여 500개의 영상을 대상으로 실험한 결과 원 영상 데이터를 부분적으로 암호화함으로써 원 영상을 인식할 수 없을 정도의 암호화효과를 얻을 수 있었다. 본 논문에서는 여러 방식을 제안하였으며, 이들의 암호화 수행시간과 암호화 효율 사이에는 상보적인 관계가 있음을 보여, 적용분야에 따라 선택적으로 사용할 수 있음을 보였다.

혼돈신호의 동기화를 이용한 근거리 보안 전자액자 설계 (Design of a digital photo frame for close-range security using the chaotic signals synchronization)

  • 김홍섭;임거수
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.201-206
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    • 2011
  • 디지털 디스플레이어의 보급과 발달로 인하여 기존의 인쇄용 액자보다 디지털 액자에 대한 관심이 높아지고 있다. 우리는 이런 디지털 액자를 정적인 자료 디스플레이용도 뿐만 아니라 CCD 카메라와 조합하여 감시용 모니터링 장비로 활용하기 위한 새로운 LCD 전자 액자를 개발하였다. 개발된 액자는 감시용 화상 데이터의 보안을 위해 기존의 양방향 통신암호화를 대체하여 단방향 통신 암호화 방법으로 개발 하였다. 이 방법은 혼돈계의 단방향 동기화현상을 이용한 것으로 일정 시간 동안 동기화를 진행 시키면 어느 시점에서든 암호화와 복호화를 시킬 수 있는 방법으로 양방향 통신 암호화와 같은 결과를 얻을 수 있다. 또한, 우리가 제시한 이 방법을 유비쿼터스 기기의 근거리 통신방법에 적용한다면 보다 효율적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

반도체 레이저의 광 주입을 이용한 혼동 통신망의 암호화 기법 분석 (Analyses of Encryption Method for Chaos Communication Using Optical Injection Locked Semiconductor Lasers)

  • 김정태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.811-815
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    • 2005
  • We theoretically studied synchronization of chaotic oscillation in semiconductor lasers with chaotic light injection feed-back induced chaotic light generated from a master semiconductor laser was injected into a solitary slave semiconductor laser. The slave laser subsequently exhibited synchronized chaotic output for a wide parameter range with strong injection and frequency detuning within the injection locking scheme. We also analytically examined chaos synchronization based on a linear stability analysis from the view point of synchronization based on a linear stability analysis from the view point of modulation response of injection locked semiconductor lasers to chaotic light signal.

Improved Single Feistel Circuit Supporter by A Chaotic Genetic Operator

  • JarJar, Abdellatif
    • Journal of Multimedia Information System
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    • 제7권2호
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    • pp.165-174
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    • 2020
  • This document outlines a new color image encryption technology development. After splitting the original image into 240-bit blocks and modifying the first block by an initialization vector, an improved Feistel circuit is applied, sponsored by a genetic crossover operator and then strong chaining between the encrypted block and the next clear block is attached to set up the confusion-diffusion and heighten the avalanche effect, which protects the system from any known attack. Simulations carried out on a large database of color images of different sizes and formats prove the robustness of such a system.

혼돈 암호화 기법에 기반한 적응된 한글 스테가노그래피 (Adaptive Hangul Steganography Based on Chaotic Encryption Technique)

  • 지선수
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.177-183
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    • 2020
  • 스테가노그래피는 안전하지 않은 네트워크를 통해 비밀 메시지를 전송하는데 사용하는 매개체로 디지털 이미지를 사용한다. 또한 디지털 이미지에 비밀 메시지를 포함시키는 방법 중에서 많이 사용하는 최하위 비트(LSB)가 있다. 스테가 노그래피의 목표는 통신 채널을 통해 스테고 매체를 이용하여 비밀 메시지를 안전하고, 무결하게 전송하는 것이다. 제3자에게 노출의 위험성을 감소시키기 위해 저항성을 향상시키는 방법이 필요하다. 비밀 메시지를 안전하게 숨기기 위해 교차, 암호화, 혼돈, 은닉 단계를 거치는 새로운 알고리즘을 제안한다. 한글 음절을 초성, 중성, 종성으로 분리한 후 비트화된 메시지 정보를 암호화 한다. 로지스틱 맵을 적용한 후에 혼돈 시퀀스의 위치를 가지고 비트화된 정보를 재구성한다. 비밀 메시지는 임의 선택된 RGB 채널에 삽입한다. 적용된 결과의 효율성을 확인하기 위해 PSNR과 SSIM을 이용하였다. 각각 44.392(dB), 0.9884로 확인하였다.

Generalized Hardware Post-processing Technique for Chaos-Based Pseudorandom Number Generators

  • Barakat, Mohamed L.;Mansingka, Abhinav S.;Radwan, Ahmed G.;Salama, Khaled N.
    • ETRI Journal
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    • 제35권3호
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    • pp.448-458
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    • 2013
  • This paper presents a generalized post-processing technique for enhancing the pseudorandomness of digital chaotic oscillators through a nonlinear XOR-based operation with rotation and feedback. The technique allows full utilization of the chaotic output as pseudorandom number generators and improves throughput without a significant area penalty. Digital design of a third-order chaotic system with maximum function nonlinearity is presented with verified chaotic dynamics. The proposed post-processing technique eliminates statistical degradation in all output bits, thus maximizing throughput compared to other processing techniques. Furthermore, the technique is applied to several fully digital chaotic oscillators with performance surpassing previously reported systems in the literature. The enhancement in the randomness is further examined in a simple image encryption application resulting in a better security performance. The system is verified through experiment on a Xilinx Virtex 4 FPGA with throughput up to 15.44 Gbit/s and logic utilization less than 0.84% for 32-bit implementations.

동기화된 혼돈시스템을 이용한 RFID 통신 프로토콜 설계 (Design of an RFID Communication Protocol Using Synchronized Chaotic Systems)

  • 임거수
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.451-457
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    • 2016
  • 최근 들어 데이터 전송 분야에서 안전성을 향상시킬 목적으로 통신의 암호화 방법에 혼돈 신호를 적용하는 연구가 많이 이루어지고 있다. 우리는 혼돈 신호의 초기치 민감성과 잡음 유사성을 RFID 통신 채널에 적용 시키는 새로운 보안 프로토콜을 설계하였다. 혼돈시스템은 각각 독립적으로 구동되는 시스템이라도 초깃값이 같으면 이후 같은 시간에 같은 신호를 발생하는 특성이 있으므로 예측할 수 없는 채널을 생성할 수 있는 장점이 있다. 그러나 보안 채널은 사전에 초깃값이 공유되어야만 생성될 수 있으므로 초깃값 전송 시에 무단으로 도용될 수 있는 문제점 또한 배제할 수 없다. 우리는 이런 문제점을 개선하기 위해 또 다른 혼돈 신호로 통신에 사용되는 두 혼돈 시스템을 동기화시키는 방법을 적용하여 초깃값을 은폐하는 새로운 통신 방법을 설계하였다. 그리고 설계된 방법을 검증하기 위해 이미지 암호화 및 복호화로 그 결과를 보였다. 우리가 제안한 방법은 기존 혼돈 신호를 이용한 통신방법의 문제점을 개선한 방법으로 보안에 취약한 RFID 통신 채널에 적용한다면 더욱 안전한 통신이 이루어 질 것으로 예측된다.

통신암호화에 응용된 로렌츠 기반 이산 카오스의 동기화에 관한 연구 (A study on synchronization of lorenz-based dicrete chaotic with application to communcation encryption)

  • 박철;김영태;고형화
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.2488-2497
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    • 1997
  • 본 논문에서는 카오스 현상을 발생시키는 이산 로렌츠 시스템의 컴퓨터 모의 실험에 대한 방법을 제시하였다. 모의 실험에서의 카오스적인 움직임은 수치해석에 의해 예측된 결과와 일치하였다. 동기화된 카오스 시스템의 원리를 사용함으로써, 비화통신을 위한 접근 방법 로렌츠 방정식을 코딩한 송.수신기를 컴퓨터를 사용, 모의 실험함으로써 증명하였다. 송신기에서는 카오스 신호를 사용해서 보내고자 하는 메시지를 먼저 카오스 신호와 곱하고 다시 카오스 신호를 더해서 전송한다. 한편 수신기에서는 전송된 신호를 수신측 카오스 신호로 빼준 후에 다시 나누어서 전송된 메시지를 회복하는 방법을 사용하였다. 비선형 상태추정으로써 로렌츠 이산 카오스 동기 시스템의 견고성의 정도를 결정하기 위해서 샘플링 시간을 달리했으며, 이때 동기 오차와 그에 따른 송신신호와 수신신호와의 오차 값을 비교하여 성능을 평가하였다.

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Encryption-based Image Steganography Technique for Secure Medical Image Transmission During the COVID-19 Pandemic

  • Alkhliwi, Sultan
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권3호
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    • pp.83-93
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    • 2021
  • COVID-19 poses a major risk to global health, highlighting the importance of faster and proper diagnosis. To handle the rise in the number of patients and eliminate redundant tests, healthcare information exchange and medical data are transmitted between healthcare centres. Medical data sharing helps speed up patient treatment; consequently, exchanging healthcare data is the requirement of the present era. Since healthcare professionals share data through the internet, security remains a critical challenge, which needs to be addressed. During the COVID-19 pandemic, computed tomography (CT) and X-ray images play a vital part in the diagnosis process, constituting information that needs to be shared among hospitals. Encryption and image steganography techniques can be employed to achieve secure data transmission of COVID-19 images. This study presents a new encryption with the image steganography model for secure data transmission (EIS-SDT) for COVID-19 diagnosis. The EIS-SDT model uses a multilevel discrete wavelet transform for image decomposition and Manta Ray Foraging Optimization algorithm for optimal pixel selection. The EIS-SDT method uses a double logistic chaotic map (DLCM) is employed for secret image encryption. The application of the DLCM-based encryption procedure provides an additional level of security to the image steganography technique. An extensive simulation results analysis ensures the effective performance of the EIS-SDT model and the results are investigated under several evaluation parameters. The outcome indicates that the EIS-SDT model has outperformed the existing methods considerably.