آنالیز کیفیت رمزنگاری تصاویر پزشکی مبتنی بر الگوریتم راین دال با کلید رمزنگاری یکسان و آشوب گونه

مقدمه: با توجه به گسترش استفاده از فن آوری های ارتباطی بی سیم در انتقال داده های حیاتی، حفظ حریم خصوصی و امنیت داده ها از اهمیت زیادی برخودار می باشد. در حال حاضر با الگوریتم های متعددی رمزگذاری داده ها انجام می شود . اغلب این الگوریتم ها مبتنی بر رمزنگاری بلوکی می باشند که از یک کلید ثابت از پیش تعیینشده استفاده می کنند که حداقل 128 بیت طول دارد.روش: در این پژوهش، رمزنگاری با الگوریتم راین دال (rijndael) با کلیدهای ثابت و متغیر صورت گرفته است. در رمزنگاری با کلید متغیر که در این مقاله طراحی شده است از یک بلوک مبتنی بر سیستم آشوب گونه mackey glass در واحد موتور تولیدکننده کلید به عنوان جایگزین الگوریتم گسترش کلید در قلب راین دال استفاده شده است و توسط یک بلوک کنترلی، رفتار آن بررسی و اصلاح می شود.نتایج: روش های رمزنگاری عنوان شده، توسط 6 معیار رمزنگاری، بررسی و ارزیابی شد. ارزیابی ها نشان داده است استفاده از کلیدهای متغیر آشوب گونه با 47/2 درصد افزایش بار محاسباتی، توانایی الگورتیم راین دال را در پنهان کردن الگو و توزیع هیستوگرام در تصاویر پزشکی به شدت افزایش می دهد. استفاده از کلیدهای متغیر آشوب گونه به طور ذاتی تاثیری بر میزان حساسیت به کلید الگوریتم راین دال نداشته است.نتیجه گیری: استفاده از سیستم آشوب گونه در واحد گسترش کلید برای تصاویر پزشکی که در الگوریتم بهبود یافته راین دال عرضه شده است، امنیت داده های حیاتی و حفظ حریم شخصی را به خوبی فراهم می کند.

Statistical Analysis of Encryption Quality for Medical Images Based on Rijndael Encryption Algorithm Using Both Static and Chaotic Cipher Key

Introduction: Growing application of medical information systems and various digital communication channels to transfer and share vital and medical information demonstrate the significance of medical data security and privacy policy. Nowadays several block cipher encryption algorithms secure information have done by encrypting them. Most of these algorithms are based on a block cipher that use a predetermined fixed/constant key with at least 128 bits length.Method: In this study encryption performed by Rijndael encryption algorithm using conventional constant and variable cipher key. Mackey Glass, known as chaotic system, attached in key expansion block of Rijndael and play role in place of its conventional key expansion procedure. Mackey Glass generates series of chaotic cipher key, monitored and modified by controlling block.Results: Both methods were evaluated by 6 individual criteria. Results have shown that variable chaotic keys are significantly successful to hide medical image pattern and histogram distribution with 2.47 percent increase in computational time where conventional Rijndael failed. Moreover this modification does not lead to considerable changes in sensitivity.Conclusion: Employing chaotic system in Rijndael key expansion block for medical images improves security of medical information and privacy policy.