Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mã Hóa Ảnh Lượng Tử Dựa Trên Phân Tích Ảnh Lượng Tử
Tóm tắt
Nhằm giải quyết tốc độ xử lý chậm của các thuật toán mã hóa ảnh cổ điển và phân tích an ninh của các thuật toán mã hóa ảnh lượng tử hiện có, bài báo này kết hợp phương pháp biểu diễn ảnh lượng tử và đề xuất một thuật toán mã hóa ảnh lượng tử dựa trên phân tích tương quan ảnh. Sử dụng nguyên lý chồng chập trạng thái lượng tử và đo lường, mối liên hệ giữa các pixel ảnh được thiết lập, ảnh được phân tách thành một loạt các ảnh con đặc trưng và lưu trữ trong một tập hợp cây nhị phân hoàn chỉnh. Các ảnh con khác nhau được thực hiện và mã hóa thông qua thao tác pha ngẫu nhiên và thao tác quay lượng tử. Sau đó, tất cả các ảnh con được chồng lên nhau để thu được ảnh mã hóa. Thuật toán có không gian khóa lớn hơn để có thể chống lại các cuộc tấn công bạo lực. Đồng thời, thuật toán mã hóa lượng tử có độ phức tạp tính toán thấp hơn so với các thuật toán mã hóa cổ điển. Thêm vào đó, vì ảnh mã hóa được truyền qua kênh truyền thông dưới dạng một trạng thái lượng tử, nên an ninh của mã hóa ảnh lượng tử cũng vượt trội hơn so với an ninh của mã hóa ảnh cổ điển.
Từ khóa
#mã hóa ảnh lượng tử #phân tích tương quan ảnh #thuật toán mã hóa lượng tử #không gian khóa lớn #an ninh truyền thông量 tửTài liệu tham khảo
Sen, J.: Homomorphic encryption-theory and application. In: Theory and Practice of Cryptography and Network Security Protocols and Technologies, pp 1–21 (2013)
Saeed, F., Rashid, M.: Integrating classical encryption with modern technique. IJCSNS Int. J. Comput. 280, 280–285 (2010)
Li, Z., et al: A novel plaintext-related image encryption scheme using hyper-chaotic system. Nonlinear Dynam. 94.2, 1319–1333 (2018)
Mohan, M., Kavitha Devi, M K, Jeevan Prakash, V.: Security analysis and modification of classical encryption scheme. Indian J. Sci. Technol. 8.8, 542–548 (2015)
Alagic, G., et al: Computational security of quantum encryption. In: International conference on information theoretic security. Springer, Cham (2016)
Steane, A.: Quantum computing. Rep. Prog. Phys. 2(117), 61 (1998)
Cao, Y., et al: Quantum chemistry in the age of quantum computing. Chem. Rev. 119.19, 10856–10915 (2019)
National Academies of Sciences: Engineering, and Medicine. Quantum computing: progress and prospects. National Academies Press, Washington (2019)
Dyakonov, M.: When will useful quantum computers be constructed? Not in the foreseeable future, this physicist argues. Here’s why: The case against: Quantum computing. IEEE Spectrum 56.3, 24–29 (2019)
Jin, B., Cruz, L., Goncalves, N.: Deep facial diagnosis: Deep transfer learning from face recognition to facial diagnosis. IEEE Access 8, 123649–123661 (2020)
Yan, F., Venegas-Andraca, S.E.: Quantum Image Processing. Springer, Berlin (2020)
Sang, J., Wang, S., Li, Q.: A novel quantum representation of color digital images. Quantum Inf. Process 16.2, 42 (2017)
Yuan, S., et al: Quantum image edge detection algorithm. Int. J. Theoret. Phys. 58.9, 2823–2833 (2019)
Chakraborty, S., Mandal, S. B., Shaikh, S. H.: Quantum image processing: challenges and future research issues. Int. J. Inf. Technol. 1–15 (2018)
Dendukuri, A., Luu, K.: Image Processing in Quantum Computers. arXiv:http://arxiv.org/abs/1812.11042 (2018)
SheXiang, J., et al: Improved quantum image median filtering in the spatial domain. Int. J. Theoret. Phys. 58.7, 2115–2133 (2019)
Venegas-Andraca, S.E., Ball, J. L.: Processing images in entangled quantum systems. Quantum Inform. Process. 9.1, 1–11 (2010)
Goldin, M.A., Francisco, D., Ledesma, S.: Classical images as quantum entanglement: an image processing analogy of the GHZ experiment. Opt. Commun. 284, 2089–2093 (2011)
Zhou, Ri-Gui, et al: Quantum image encryption and decryption algorithms based on quantum image geometric transformations. Int. J. Theoret. Phys. 52.6, 1802–1817 (2013)
Caraiman, S., Manta, V.I.: Image segmentation on a quantum computer. Quantum Inform. Process. 14.5, 1693–1715 (2015)
Caraiman, S., Manta, V.: Image representation and processing using ternary quantum computing. In: International Conference on Adaptive and Natural Computing Algorithms. Springer, Berlin (2013)
Wang, J., et al: Quantum image encryption algorithm based on quantum key image. Int. J. Theoret. Phys. 58.1, 308–322 (2019)
Soto, T.E.: Quantum image processing using Gaussian-Hermite filters Quantum information and Computation, XI. vol. 8749. International society for optics and photonics (2013)
Xian-Hua, S., et al: Quantum image encryption based on restricted geometric and color transformations. Quantum inform. process. 13.8, 1765–1787 (2014)
Hey, T.: Quantum computing: an introduction. Comput. Control Eng. J. 10.3, 105–112 (1999)
Theus, M., Shor, P.W.: Quantum computing. Doc. Math. 1.1000, 467–486 (1998)
Ri-Gui, Z., Sun, Y.-J., Fan, P.: Quantum image Gray-code and bit-plane scrambling. Quantum Inform. Process. 14.5, 1717–1734 (2015)
Yu-Guang, Y., Zhao, Q.-Q., Sun, S.-J.: Novel quantum gray-scale image matching. Optik 126.22, 3340–3343 (2015)
Naseri, M., et al: A new quantum gray-scale image encoding scheme. Commun. Theor. Phys. 2(215), 69 (2018)
Hui-Qiang, W., et al: A secret sharing scheme for quantum gray and color images based on encryption. Int. J. Theoret. Phys. 58.5, 1626–1650 (2019)