• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제13권4호
• /
• pp.280-285
• /
• 2015

Double random phase encryption (DRPE) is one of the well-known optical encryption techniques, and many techniques with DRPE have been developed for information security. However, most of these techniques may not solve the fundamental security problem caused by using fixed phase masks for DRPE. Therefore, in this paper, we propose a key phase mask updating scheme for DRPE to improve its security, where a spatial light modulator (SLM) is used to implement key phase mask updating. In the proposed scheme, updated key data are obtained by using previous image data and the first phase mask used in encryption. The SLM with the updated key is used as the second phase mask for encryption. We provide a detailed description of the method of encryption and decryption for a DRPE system using the proposed key updating scheme, and simulation results are also shown to verify that the proposed key updating scheme can enhance the security of the original DRPE.

• International Journal of Advanced Culture Technology
• /
• 제7권4호
• /
• pp.242-245
• /
• 2019

In this paper, watermark embedding technique was proposed to securely conceal the watermark in color cover image by applying the spatial encryption technique. The embedded watermak can be extracted from stego-image without loss. The quality of the stego-image is very good. So it is not possible to visually distinguish the difference between the original cover image and the stego-image. The validity of the proposed technique was verified by mathematical analysis. The proposed watermark embedding technique can be used for intellectual property protection, military, and medical applications that require high security.

• 사물인터넷융복합논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.79-84
• /
• 2022

본 논문은 문서의 보안과 손실 및 오염에 대하여 복원능력을 향상시키는 방안을 제안한다. 이를 위해서 암호화로 DnCNN(DeNoise Convolution Neural Network)을 제시한다. 암호화 방법을 구현하기 위하여 2D이미지정보를 광학에 사용되는 공간주파수 전달함수(Spatial Frequency Transfer Function)의 수학적 모델을 적용한다. 공간 주파수 전달함수를 사용하여 광학적 간섭 패턴을 암호화로 사용하고 공간 주파수 전달함수의 수학적 변수를 복호화하는 암호로 사용하는 방법을 제안하였다. 또한, 딥러닝을 적용한 DnCNN 방법을 적용하여 노이즈 제거하여 복원 성능을 개선한다. 실험결과, 65%의 정보 손실이 있는 경우에도 Pre-Training DnCNN Deep Learning을 적용한 결과 공간 주파수 전달함수만을 활용한 복원 결과 와 비교하여 PSNR(Peak Signal-to-noise ratio)을 11% 이상 우수한 성능을 확인할 수 있다. 또한, CC(Correlation Coefficient)의 특성도 16% 이상 우수한 결과를 보이고 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제32권6호
• /
• pp.955-963
• /
• 2008

In this paper, we propose an improved practical encryption and fault-tolerance decryption method using a non-negative value key and random function obtained with a white noise by using iterative phase wrapping method. A phase wrapping operating key, which is generated by the product of arbitrary random phase images and an original phase image. is zero-padded and Fourier transformed. Fourier operating key is then obtained by taking the real-valued data from this Fourier transformed image. Also the random phase wrapping operating key is made from these arbitrary random phase images and the same iterative phase wrapping method. We obtain a Fourier random operating key through the same method in the encryption process. For practical transmission of encryption and decryption keys via Internet, these keys should be intensity maps with non-negative values. The encryption key and the decryption key to meet this requirement are generated by the addition of the absolute of its minimum value to each of Fourier keys, respectively. The decryption based on 2-f setup with spatial filter is simply performed by the inverse Fourier transform of the multiplication between the encryption key and the decryption key and also can be used as a current spatial light modulator technology by phase encoding of the non-negative values. Computer simulations show the validity of the encryption method and the robust decryption system in the proposed technique.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.262-266
• /
• 2020

본 논문에서는 공간적 암호화 기법을 적용하여 컬러 영상의 LSB에 워터마크를 은닉하는 효과적인 기법을 제안하였다. 영상의 LSB에 은닉된 워터마크를 추출하여도 워터마크가 다양한 공간적 암호화 기법을 사용하여 암호화 되어 있기 때문에 추출된 워터마크의 정보를 해독 할 수 없다. 따라서 본 논문에서 제안된 공간적 암호화 기법을 사용하여 LSB에 워터마크를 은닉하면 기존의 LSB에 워터마크를 삽입하는 기법에 비하여 보안성이 크게 향상된다. 제안된 기법을 적용하여 워터마킹을 수행하면, 워터마크가 은닉된 영상의 화질이 매우 우수하여 원본 영상과 구별이 불가능하며 워터마크가 은닉된 영상으로부터 기밀 데이터인 워터마크를 손실 없이 추출 할 수 있다. 제안된 기법의 성능을 수학적으로 분석하고 제안된 기법의 우수성을 실험을 통하여 확인하였다. 512×512 크기를 갖는 Lenna, airplane, Tiffany, pepper 영상에 제안 기법을 적용하여 워터마크를 은닉한 경우, 워터마크가 은닉된 영상의 PSNR 값은 각각 53.91dB, 54.10dB, 54.09dB, 54.13dB 이었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
• /
• pp.141-143
• /
• 2010

본 논문에서는 기존의 MLCA(Maximum length CA) 및 여원 MLCA를 이용한 영상 암호화의 문제점을 제시하고 이를 해결하기 위한 암호화 방법을 제안한다. 기존의 암호화 방법은 영상에서 인접한 픽셀간의 공간적 중복성(Spatial redundancy)으로 인해 암호화의 결과가 원 영상에 많은 영향을 받는 문제점이 있다. 본 방법에서는 MLCA 기반의 난수열을 생성하고, 이를 이용해 픽셀의 공간좌표를 암호화된 공간좌표로 변환한다. 이후 영상의 픽셀 값을 난수열과 XOR 연산을 취해 색상정보를 암호화한다. 이러한 방법은 원 영상의 픽셀 값뿐만 아니라 공간좌표를 암호화하기 때문에 픽셀의 공간적 중복성으로 인한 문제점을 해결할 수 있으며 암호화 수준을 향상시킨다. 히스토그램 분석, 키공간 분석을 통해 본 암호화 방법의 유효성을 확인하였다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제7권1호
• /
• pp.632-639
• /
• 2021

본 논문에서는 기밀데이터를 암호화한 후, 암호화된 기밀데이터를 공간적으로 암호화하여 커버 이미지에 은닉하여 기밀데이터의 보안성을 크게 강화한 가역 데이터 은닉기법을 제안하였다. 암호화된 기밀데이터를 공간적인 암호화 기법으로 커버 이미지에 은닉하여 결과 이미지를 생성하면, 결과 이미지의 화질이 매우 우수하여 원본 커버 이미지와 결과 이미지를 시각적으로 구분할 수 없다. 암호화된 기밀데이터가 공간적으로 암호화되어 은닉되었기 때문에, 결과 영상의 어느 위치에 암호화된 기밀데이터가 은닉되어 있는지를 알 수 없어 결과 영상으로부터 암호화된 기밀데이터를 추출할 수 없다. 암호화된 기밀데이터를 추출하여도 기밀데이터가 암호화되어 있어서 원본 기밀데이터를 알 수 없게 된다. 따라서 제안기법을 사용하여 기밀데이터를 영상에 은닉하면 기밀데이터의 보안성이 크게 향상된다. 제안된 기법은 의료, 군사 등의 응용 분야에 효과적으로 사용될 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.1279-1285
• /
• 2014

In this paper, we propose on image encryption method which uses NC(Non-linear Cycle) and 2D CAT(Two-Dimensional Cellular Automata Transform) in sequence to encrypt medical images. In terms of the methodology, we use NC to generate a pseudo noise sequence equal to the size of the original image. We then conduct an XOR operation of the generated sequence with the original image to conduct level 1 NC encryption. Then we set the proper Gateway Values to generate the 2D CAT basis functions. We multiply the generated basis functions by the altered NC encryption image to conduct the 2nd level 2D CAT encryption. Finally, we verify that the proposed method is efficient and extremely safe by conducting an analysis of the key spatial and sensitivity analysis of pixels.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.1-8
• /
• 2018

본 논문은 시공간 블록 코딩 알고리즘을 위한 간단한 암호화 기법을 제안한다. 시공간 블록 코딩 알고리즘은 데이터를 전송하는데 두 개의 안테나를 사용하며, 전송 데이터는 원래의 데이터와 수신기에서 결합하기 위하여 변형된 데이터로 구성된다. 이러한 종류의 두 개의 송신 안테나 데이터는 각각 상대방의 안테나와 교환되어 전송될 수 있으며, 이러한 방법은 간단한 암호화 알고리즘으로 사용될 수 있다. 암호화 시간 제어 정보는 송신기와 수신기 사이에서 미리 공유되어야 한다. 제안된 구조는 암호화 알고리즘이 없는 경우와 비교하여 성능이 향상됨을 제시하였다.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제20권1호
• /
• pp.24-37
• /
• 2024

To address the requirement for high-speed encryption of large amounts of data, this study improves the widely adopted cipher block chaining (CBC) mode and proposes a controllable parallel cipher block chaining (CPCBC) block cipher mode of operation. The mode consists of two phases: extension and parallel encryption. In the extension phase, the degree of parallelism n is determined as needed. In the parallel encryption phase, n cipher blocks generated in the expansion phase are used as the initialization vectors to open n parallel encryption chains for parallel encryption. The security analysis demonstrates that CPCBC mode can enhance the resistance to byte-flipping attacks and padding oracle attacks if parallelism n is kept secret. Security has been improved when compared to the traditional CBC mode. Performance analysis reveals that this scheme has an almost linear acceleration ratio in the case of encrypting a large amount of data. Compared with the conventional CBC mode, the encryption speed is significantly faster.