• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권2호
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• pp.129-133
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• 2014

In this paper, we propose a simple Double random phase encryption (DRPE)-based orthogonal encoding technique for color image encryption. In the proposed orthogonal encoding technique, a color image is decomposed into red, green, and blue components before encryption, and the three components are independently encrypted with DRPE using the same key in order to decrease the complexity of encryption and decryption. Then, the encrypted data are encoded with a Hadamard matrix that has the orthogonal property. The purpose of the proposed orthogonal encoding technique is to improve the security of DRPE using the same key at the cost of a little complexity. The proposed orthogonal encoder consists of simple linear operations, so that it is easy to implement. We also provide the simulation results in order to show the effects of the proposed orthogonal encoding technique.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제16권3호
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• pp.263-269
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• 2012

In this paper, we propose a new dual optical encryption method for binary data and secret key based on 2-step phase-shifting digital holography for a cryptographic system. Schematically, the proposed optical setup contains two Mach-Zehnder type interferometers. The inner interferometer is used for encrypting the secret key with the common key, while the outer interferometer is used for encrypting the binary data with the same secret key. 2-step phase-shifting digital holograms, which result in the encrypted data, are acquired by moving the PZT mirror with phase step of 0 or ${\pi}/2$ in the reference beam path of the Mach-Zehnder type interferometer. The digital hologram with the encrypted information is a Fourier transform hologram and is recorded on CCD with 256 gray level quantized intensities. Computer experiments show the results to be encryption and decryption carried out with the proposed method. The decryption of binary secret key image and data image is performed successfully.

• 한국광학회지
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• 제17권3호
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• pp.248-255
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• 2006

본 논문에서는 결합 변환 상관 평면에 이동 변위에 따른 위상 성분의 영향을 또 다른 암호화 매개변수로 이용하여 무작위 위상 영상과 매개 변수 값을 암호화요소로 사용하는 광 암호화방법을 제안하였다. 암호화과정 시 사용자만이 알고 있는 이동 변위 수치를 원 영상에 더하여 위상 변조한 후, 위상 변조한 무작위 위상과 공간 영역에서 곱한다. 곱해진 영상을 푸리에 변환을 하여 최종 암호화 영상을 생성하며, 이 때 키 영상은 무작위 위상 영상을 푸리에 변환하여 얻는다. 생성된 암호화 영상은 원 영상을 재생 시키 영상과 이동 변위 수치 정보가 동시에 필요로 하며, 키 영상은 복소함수로 세기 검출기로 쉽게 복제가 힘들뿐만 아니라 설사 키 영상이 복제하거나 도난 또는 분실된 경우에도 불법 사용자는 이동 변위 정보를 획득해야만 원 영상 정보를 재생할 수 있으므로, 좀 더 높은 암호화 수준으로 원 영상 정보를 보호할 수 있다. 복호화 과정은 결합 변환 상관 평면에 암호화 영상과 키 영상을 암호화 시 사용한 이동 변위 값에 따라 위치시켜 간단히 구현할 수 있으며, 간섭계 구조나 4-f 상관기 구조를 이용하지 않으므로 광축 정렬이나 외부 환경 변화에 영향을 받지 않고 원 영상을 재생할 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제14권3호
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• pp.255-259
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• 2003

본 논문에서는 위상 변조된 가상 영상과 결합변환상관기를 이용하여 암호화 및 복호화 수준을 향상시키는 방법을 제안하였다. 원 영상은 주파수 영역에서 가상 위상 영상과 무작위 위상 영상의 곱을 퓨리에 변환하여 만든 암호화 영상과 제안한 위상 대응 규칙으로 만든 퓨리에 복호화 키를 퓨리에 변환하여 출력 평면에서 간단히 복원된다. 제안한 방법은 암호화된 영상을 허가되지 않은 사람들이 분석함으로써 있을 수 있는 복제 가능성을 원 영상의 어떤 정보도 포함하지 않은 가상 영상을 사용함으로써 배제할 수 있다. 또한 위상 변조된 영상의 자기상관성분의 세기는 1이므로 원 영상은 이 자기상관성분을 이용하여 재생되므로 결합변환상관기의 가장 큰 문제점인 자기상관성분을 제거해야 하는 문제를 해결할 수 있다 하지만 위상 암호화방법은 잡음이나 흠집에 민감하여 복원영상의 왜곡이 발생할 수 있으므로 본 논문에서는 이 문제를 분석하고 해결책을 제시하였다. 검증 실험을 통하여 분석의 타당성을 확인하고 제안한 암호화 방법이 광 암호화 시스템에 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.759-766
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• 2017

제안 논문에서는 의료영상의 다양한 공격에 안전하고 견고하도록 의료 영상을 일정기간 압축 저장해 디지털 콘텐츠에 투명성을 유지한다. 제안논문은 오리지널 영상의 특징 값을 추출하고 사용자의 정보와 결합해서 암호화된 영상 인증코드를 생성한다. 인증코드는 은닉된 데이터를 추출하기 위해 먼저 암호화된 의료영상을 복호화하고 영상의 공간 특성을 이용해 은닉데이터를 추출한다. 따라서 워터마킹을 통해 콘텐츠 자체에 직접 삽입 후 영상의 인증을 위해 추출된 인증코드와 새로 생성된 인증코드의 비교를 수행해 무결성을 보장하고 영상자료의 다양한 공격 안전함을 증명하고 인증률도 98.4%로 향상됨을 증명하였다.

• 한국광학회지
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• 제14권6호
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• pp.636-642
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• 2003

본 논문에서는 키 영상과 암호화 영상의 암호화 수준을 동등하게 하기 위해서 분할 영상을 제작하여 결합변환 상관기의 주파수 영역을 이용한 광 암호화 시스템을 제안하였다. 제안한 암호화 과정은 원 영상의 반조 영상을 만들고 이를 시각 암호화를 이용하여 두 개로 나누어 분할 영상으로 만든다 두 개의 분할 영상 각각 위상변조 한 후 위상변조된 무작위 영상을 곱하고, 이들을 각각 푸리에 변환하여 두 개의 최종 암호화 영상을 얻는다. 그 두 암호화 영상 중에 하나를 복호화 키로 사용하여 진위 여부를 판별하게 된다. 제안한 방법에 의해 제작된 암호화 영상은 1차로 시각 암호화를 이용하여 암호화시키고 2차로 위상변조된 무작위 영상을 곱해서 암호화하므로 복제와 위조를 통한 위상정보의 유출에도 원 영상의 복원을 막을 수 있으며, 원 영상 재생에 결합변환 상관기의 주파수 영역을 이용하기 때문에 시스템 구성이 간단하며 두 암호화 영상 중에 특정한 영상을 복호화 키로 쓰지 않아도 된다. 본 논문에서는 컴퓨터 모의 실험을 통해 제안한 방법의 타당성을 확인하였으며 잡음에 대한 영향을 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권6호
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• pp.507-513
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• 2006

본 논문에서는 출력평면에 나타나는 원 영상을 재생시키기 위하여 위상 랩핑 방법을 이용하여 암호화 수준을 향상시키고 주파수 영역에서 위상 부호화하여 암호화함으로써 잡음에 강한 복호화 방법을 제안하였다. 암호화된 영상은 원 영상이 아닌 위상 변조된 가상 영상과 무작위 위상 영상을 곱하고 제로 패딩(ze.o-padding)하여 푸리에 변환한 후 이 변환된 복소 영상을 데이터 전송 및 매핑을 용이하게 하기 위하여 실수 값으로 변환하여 위상 부호화하여 만든다. 복호화 과정은 제안한 선형적인 영상을 비선형적인 영상으로 변환시키는 위상 랩핑 방법에 의해 각각 만들어진 암호화된 영상과 복호화 키를 곱하여 푸리에 역변환하여 공간필터를 가진 출력 평면에서 원 영상을 복원함으로써 광축 정렬 문제와 픽셀 대 픽셀 대응이 용이하여 복원영상의 해상도를 향상시킬 수 있다. 제안한 방법은 허가되지 않은 사용자가 암호화된 영상을 분석함으로써 있을 수 있는 복제 가능성을 원 영상의 어떤 정보도 포함하지 않은 가상 영상을 사용함으로써 배제할 수 있고 또한 실수 값을 위상 부호화함으로써 현재에 사용되는 공간 광 변조기로 표현이 가능하다. 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안한 암호화 방법의 적합성과 암호화된 영상과 복호화 키 영상에 잡음이 발생하더라도 원 영상의 복원이 가능함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권6C호
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• pp.361-367
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• 2011

본 논문에서는 효율적인 영상 암호화를 위해 NBCA(Null Boundary CA)에 기초한 여원 MLCA(Maximum Length Cellular Automata)와 2D CAT(Two-Dimensional Cellular Automata Transform)를 이용한 암호화 방법을 제안한다. 암호화 방법은 먼저, Wolfram Rule 행렬에 의해 전이행렬 T를 생성한다. 그 후, 암호화하려는 원영상에 생성된 전이 행렬 T를 곱하여 원 영상의 픽셀 값을 변환한다. 또한 변환된 원 영상을 여원 벡터 F와 XOR 연산하여 여원 MLCA가 적용된 영상으로 변환한다. 다음, 게이트웨이 값을 설정하여 2D CAT 기저함수를 생성한다. 그리고, 여원 MLCA가 적용된 영상에 생성된 기저함수를 곱하여 2D CAT 암호화를 한다. 마지막으로 안정성 분석을 통하여 제안한 방법이 높은 암호화 수준의 성질을 가졌음을 검증한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.439-446
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• 2019

본 논문에서는 효율적으로 의료 영상을 보호하기 위하여 C-MLCA와 1차원 CAT를 이용한 암호화 방법을 제안한다. 먼저, Wolfram 규칙으로 상태 전이 행렬을 생성한 후 최대 길이의 수열을 만든다. 다음으로 여원 벡터를 곱하여 복잡한 수열로 변환한다. 그리고 두 수열을 행과 열로 곱하여 원 의료 영상 크기의 기저 영상을 생성한 후 XOR 연산을 한다. 마지막으로 게이트 웨이값을 설정하여 만들어진 1차원 CAT 기저함수와 CAT 변형 계수가 적용된 영상을 연산하면, 최종적으로 암호화된 영상을 얻을 수 있다. 암호화된 영상은 원 의료 영상과 비교하기 위해 히스토그램과 PSNR을 사용하여 평가한다. 또한 NPCR과 키 공간 분석을 통하여 제안한 방법의 안정성을 검증한다.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제8권2호
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• pp.131-142
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• 2021

This paper traces the process of constructing a new one-dimensional chaotic map, and will provide a simple application in color image encryption. The use of Sarkovskii's theorem will make it possible to determine the existence of chaos and restrict all conditions to ensure the existence of this new sequence. In addition, the sensitivity to initial conditions will be proved by Lyapunov's index value. Similarly, the performance of this new chaotic map will be illustrated graphically and compared with other chaotic maps most commonly used in cryptography. Finally, a humble color image encryption application will show the power of this new chaotic map.