서로 다른 두 개의 경계 구조에 기초한 CMLCA를 이용한 컬러 영상의 단계적 암호화

Gradual Encryption of Color Image using CMLCA based on Two Different Boundary Structures

본 논문에서는 상태 전이 행렬을 갖는 CMLCA(Complement Maximum Length Cellular Automata)를 이용한 컬러 영상 암호화 방법을 제안한다. 암호화 방법은 CMLCA 기반의 전이 행렬로 생성되는 수열에원 영상을 곱한다. CMLCA는 고품질의 전이 수열을 갖는 특성으로서 기존 선형 MLCA(Maximum Length Cellular Automata)을 생성하여 영상을 암호화하는 방법에 비해 높은 암호화 수준을 갖는다. 또한 암호화된 영상에 전이 행렬의 역행렬을 적용하여 암호화된 컬러 영상의 무 손실 복원한다. 특히 암호화 방법은 픽셀의 값뿐만 아니라 영상의 공간 좌표를 무질서하게 변환시키기 때문에 기존 암호화 방법보다 빠르고 향상된 암호화 결과를 얻을 수 있다. 마지막으로 키 공간 분석 등 안정성 분석을 통하여 제안한 방법이 높은 암호화 수준의 성질을 가졌음을 확인하였다.

In this paper, we propose a color image encryption method using CMLCA(Complement Maximum Length Cellular Automata) with state transition matrix. The encryption method multiplies the sequence generated by the CMLCA-based transition matrix with the original image. CMLCA is a feature with a high quality transition sequence and has a higher encryption level than a method of encrypting an image by generating an existing linear MLCA(Maximum Length Cellular Automata). In addition, the inverse matrix of the transition matrix is applied to the encrypted image to recover the encrypted color image without loss. In particular, since the encryption method randomly transforms the spatial coordinates of the image as well as the pixel values, it can obtain faster and improved encryption results than the existing encryption method. Finally, through stability analysis such as key space analysis, it is confirmed that the proposed method has high encryption level property.