منصة الرسائل والاطاريح: نظام لتشفير الصور الرقمية بالاعتماد على الأنظمة ذات الفوضى المفرطة متعددة الابعاد والشبكة العصبية التلافيفية

الخلاصة

تقدم هذه الأطروحة نظاما جديدا لتشفير الصور الرقمية يعتمد على تقنيات متعددة الأبعاد شديدة الفوضى و "الشبكة العصبية التلافيفية (CNN)" لمعالجة مخاوف أمان البيانات والخصوصية في بيانات الصور الرقمية. يستفيد النظام من نقاط القوة في خوارزميات التشفير متعددة الأبعاد شديدة الفوضى وشبكات CNN لتحقيق أمان عال مع الحفاظ على سلامة الصور. يدرس البحث في تقنيات التشفير الحالية ويبين حدودها من حيث الأمان والكفاءة والحفاظ على جودة الصورة. يدمج النظام المقترح خوارزمية التشفير متعددة الأبعاد شديدة الفوضى والتقنيات القائمة على CNN في إطار شامل ، وتقييم أدائها من خلال تجارب مكثفة ومقاييس تقييم. قدم النظام المقترح مكونا يختبر الإشارة شديدة الفوضى بناء على شبكة عصبية تلافيفية للتأكد من أنها فوضوية قبل إدخالها في طرق التشفير. كما تم تقديم طريقتين لتشفير الصور الرقمية: الطريقة الأولى باستخدام تقنية التجزئة والخلط الفوضوي، ويعتمد هذا النهج على تشفير الصور استنادا إلى خلط البتات بواسطة الاشارات ذات الفوضى المفرطة (IEHSB). يتم التشفير بالطريقة الثانية لتشفير الصور باستخدام ثلاثة مولدات لاشارات ذات الفوضى المفرطة (IE3HS)". استخدمت الأطروحة اختبار القياس Lyapunov للتحقق من الإشارة الفوضوية المفرطة واختبار NIST للتحقق من عشوائية البتات المتولدة من الاشارة الفوضوية. أيضا، لتقييم التشفير وفك التشفير على الصور، تم استخدام متوسط خطأ التربيعي (MSE)، ونسبة إشارة الذروة إلى الضوضاء (PSNR)، ومعاملات الارتباط (Corr)، وقياس مؤشر التشابه الهيكلي (SSIM)، والانتروبيا. تحقق نتائج المحاكاة التي أظهرها -TesterCNN دقة تقارب 100٪ في اختبار وتصنيف معلمات نظام رابينوفيتش. يبلغ التأخير في اختبار كل معلمة حوالي 1.5077 ثانية لمجموعة واحدة من المعلمات في الاختبار التقليدي باستخدام (Lyapunov)، بينما يبلغ تأخير -TesterCNN حوالي 0.0112 ثانية. يؤدي اختبار الإشارات الفوضوية باستخدام CNN-Tester إلى نتائج تصنيف أفضل وأسرع من الاختبار بالطريقة التقليدية. بالنسبة ل IEHSB، تم اختبار خمسة حالات في طريقة التشفير الاولى وهي: خلط بتات (البكسل، الصفوف، الاعمدة، المتجه الواحد للصورة ، واخيراً الصفوف ومن ثم الاعمدة) وكانت نتائج اخر حالتين هي الافضل من النتائج الاخرى ومساحة عدد المفاتيح في الحالة الاخيرة هو الافضل. وكذلك اضهرت نتائج التشفير بالطريقة الثانية نتائج افضل من جميع حالات الطريقة الاولى من حيث قوة التشفير على الصور وكذلك عدد المفاتيح. توفر طريقة IE3HS أمانا وكفاءة أفضل، مما يجعلها خيارا واعدا لتشفير الصور. تبلغ مساحة المفتاح في IEHSB حوالي 2548 وحوالي 21096 في حالة الصف والعمود ، بينما تبلغ مساحة المفتاح في طريقة IE3HS حوالي 21644.