Шифрування кольорових зображень з використанням матриць Адамара

Ukrainian Information Security Research Journal

View Publication Info
 
 
Field Value
 
Title Шифрування кольорових зображень з використанням матриць Адамара
Encryption of color images using Hadamard matrices
 
Creator Фролов, Артем Олександрович; УжНУ
Чобаль, Олександр Ілліч; УжНУ
Різак, Василь Михайлович; УжНУ
 
Subject Інформаційна безпека
матриця Адамара; захист інформації; шифрування; кольорові зображення; веб-застосунок
УДК 004.93
Information security
Hadamard matrix; information security; encryption; color images; web application
UDC 004.93
 
Description Існує безліч методів шифрування інформації. Шифрування інформації за допомогою матриць Адамара є одним із методів, які найкраще підходять для шифрування графічної інформації або інформації викладеної в формі зображень. У даній роботі було досліджено матриці Адамара та їх класифікацію, в результаті чого було визначено, що розрізняють чотири основні типи матриць Адамара: канонічні матриці Адамара (типу С), «світлі» матриці Адамара з мінімальною кількістю елементів рівних -1, матриці Адамара «50/50» з одинаковою кількістю елементів рівних 1 і -1 (тип М), напів-канонічні матриці Адамара (тип D). Також було проаналізовано їх особливість і можливість у використанні у методі шифрування зображень а також особливість с кодуванням кольорових зображень. Також було визначено метод шифрування, якій використовую матриці Адамара для шифрування кольорових растрових зображень. В процесі було визначено, що достатньо використовувати неортогональні базові матриці Адамара, але в майбутньому для покращення криптостійкості застосунку можливо задіяти 16 опорних матриць Адамара розмірності 4х4. Було розроблено алгоритм шифрування комбінацій пікселів зображення з використанням матриць Адамара, а також веб-застосунок, який використовує даний метод шифрування для кодування и декодування кольорових зображень. 
There are many methods of encrypting information. Encrypting information using Hadamard matrices is one of the methods that is best for encrypting graphic information or information in the form of images. In this paper, the Hadamard matrices and their classification were investigated, and it was determined that there are four main types of Hadamard matrices: the canonical Hadamard matrices (type C), the "light" Hadamard matrix with a minimum number of elements equal to -1, the Hadamard matrix "50 / 50 "with equal number of elements equal to 1 and -1 (type M), semi-canonical Hadamard matrix (type D). Also their feature and ability to use in the image encryption method were analyzed, as well as the feature with color image encoding. An encryption method that used the Hadamard matrix to encrypt color raster images was identified. In the process, it was determined that it was sufficient to use non-orthogonal Hadamard base matrices, but in the future, 16 Hadamard 4x4 support matrices could be used to improve the crypto-stability of the application. An algorithm for encrypting image pixel combinations using the Hadamard matrices was developed. First, for each pixel of the image, this method randomly determines three Hadamard matrices R, G and B. Then, for each matrix of the encoded image, a matrix key is selected. The key matrix is generated in such a way that when you overlay one matrix on another, they form a combination of four pixels that are as close as possible to the pixel of the input / secret image. The R, G, and B matrices of one pixel of the encoded image and key overlap. The matrix data is then added to the encoded image and key image respectively according to the pixel position. As a result, the web application user receives two images (encoded image and key). Only one of them cannot play a secret image. A web application was developed that uses this encryption method to encode and decode color images.
 
Publisher National Aviation University
 
Contributor

 
Date 2019-12-27
 
Type


 
Format application/pdf
application/pdf
application/pdf
 
Identifier http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ZI/article/view/14312
10.18372/2410-7840.21.14312
 
Source Ukrainian Information Security Research Journal; Том 21, № 4 (2019); 241-246
Защита информации; Том 21, № 4 (2019); 241-246
Захист інформації; Том 21, № 4 (2019); 241-246
 
Language uk
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms: Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим: Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоронности, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
 

Contact Us

The PKP Index is an initiative of the Public Knowledge Project.

For PKP Publishing Services please use the PKP|PS contact form.

For support with PKP software we encourage users to consult our wiki for documentation and search our support forums.

For any other correspondence feel free to contact us using the PKP contact form.

Find Us

Twitter

Copyright © 2015-2018 Simon Fraser University Library