Quantum image encryption algorithm based on bit-plane permutation and sine logistic map

Die Quantenkryptographie verbessert die Effizienz und Sicherheit des Schutzes von Bildinhalten aufgrund der Eigenschaften von Qubits. In diesem Aufsatz wird ein neuartiger Quantenbildverschlüsselungsalgorithmus vorgestellt, der auf Bit-Ebene-Permutation und Sinus-Logistik-Karte beruht. Das zu verschlüsselnde Bild wird zunächst mit einem neuartigen erweiterten Quantendarstellungsmodell dargestellt und anschließend wird die QuantenArnold-Transformation verwendet, um Pixelpositionen zu verschlüsseln. Die bit-Ebene übergreifenden OR-Operationen und Verschiebeoperationen dienen dazu, die Pixelwerte zu ändern. Das endgültige Chiffretextbild wird durch einen Diffusionsprozess erzielt, bei dem Sinus-Logistik-Karten verwendet werden, die den Schlüsselraum extrem vergrößern. Die Quantenschaltungen jedes Verfahrens werden gegeben. Simulationsergebnisse und theoretische Analysen bestätigen, dass das vorgeschlagene Quantenbildschema im Hinblick auf Sicherheit eine gute Leistung aufweist und die Rechenkomplexität seinem klassischen Gegenstück überlegen ist.