هدکشناد مولع
یشزومآ هوگر دبرراک و تایضایر ها
نایاپ همان رد یارب دشرا یسانشراک هجرد تفای
هتشر رد شیارگ یدربراک یضایر ی یددع زیلانآ
ود یراگنزمر لیدبت زا هدافتسا اب ریوصت –
کیتسجل تشاگن و هتسسگ یرسک یفداصت
رگشهوژپ :
وجکین اسیرپ
امنهار داتسا :
براض دمحم رتکد این
رواشم داتسا :
رتکد زرورپ اضر
24 رویرهش 99
ناونع و :روآدیدپ مان ود یراگنزمر
- /کیتسجل تشاگن و هتسسگ یرسک یفداصت لیدبت زا هدافتسا اب ریوصت
وجکین اسیرپ
داتسا نا امنهار : این براض دمحم رتکد
داتسا :رواشم نا زرورپ اضر
خیرات :عافد 20
/ 6 / 99
دادعت حفص :تا 80
.ص
هرامش نایاپ :همان /یدربراک یضایر
11272 / 13 / /د 99
:هدیکچ لاس رد هکنیا هب هجوت اب ه وروپ رد ریووصت زا هدافتسا ریخا یاه
وسا هوتفای ایاشوفا اتعنوص یاوه ،
زا ریوصت هنامرحم تاعلاطا زا ظافح اسرتسد
یاه ام یرورض انوناق ریغ دشاب
. یراوگنشمر هک ایاجنآ زا
زا اخرب لیلد هب ریوصت اگژیو
اه هداد یلااب مجح هلمجزا نآ یاه ،
لوسکیپ نیب دایز اگتسبمه اوه
و.
اوب..
سا توافتم نتم یراگنشمر ،
شور نیاربانب ایاه
اوم راک هب نتم یراگنشمر یارب هک یراوگنشمر یاروب دور
دنتسین دمآ راک نادنچ ریوصت .
لاس رد متیروگلا ریخا یاه ه
بووشآ روب اونتبم یراوگنشمر یا ،
شور یاوه
دج روب هک سا هدرک هئارا ریواصت نمیا یراگنشمر هعسوت یارب ار یدی اوم یوسانم رایوسب یراوگنشمر یا
-
دشاب . فرگ رارق ام هجوت دروم عباوت نیا زا هدافتسا نیاربانب ،
رد ورنیا زا هومان ناویاپ نیا
، متیرووگلا ویام
ود یراذگشمر -
یروسک افداوصت لیدوبت ساسا رب ار ریوصت یتوسجل وشاگن و هتوسسگ
اوم داهنوشیپ -
مینک . لوا هلحرمرد ،
امگردرس و اگتفشآ دنیارف ی یاروب هوکلب لوسکیپ ایاوجباج یارب اهنت هن راشتنا–
تدش ریداقم رییغت ود
- ام افرعم الصا هداس نتم ریوصت هعوسوت یژتارتوسا ی نآ رد هک دوش
- اوبقنا
سا هدش احارط .
مود هلحرم رد ،
اف مسق رد هدش میسقت هداس نتم ریوصت ود ماد و ز
دروکلمع وی هون
ام یراذگشمر هدیچیپ دنوش
. ماجنا رس ، وک هتوسسگ یرسک افداصت لیدبت زا هدافتسا اب هدیچیپ عباوت روب ه
ام دیلوت یتسجل شاگن ساسا دوش
، دش یراذگشمر نتم هب ام یراذگشمر باث دیفس شیون اب ه
دووش . رد
هدش هدافتسا یتسجل شاگن هیلوا ریداقم اهنت هن شور نیا دویلوت زاوف عیزوت هکلب یراگنشمر متسیس رد
ام شین هدش ت
دیلک ناونع هب دناو درویگ راروق هدافتسا دروم اصوصخ یاه
. اوگژیو یاراد یداهنوشیپ روط
و هدوش باختنا هداس نتم هلمح دننام الومعم تلامح ربارب رد لااب مواقم و نراقتمان یراذگشمر ینکت طقف هلمح -
هدششمر نتم ام
دشاب .
هژاو :یدیلک یاه هتسسگ یرسک افداصت لیدبت
یتسجل شاگن ،یراگنشمر ، .
1 فده و همدقم -
1-1 همدقم
یراگنشمر ام امیدق رنه ی1
انلاوط نایلاس یارب و دشاب ماوغیپ زا وظفاحمروظنم هب
ایاوه
ناهدنامرف نیب هک
، ناسوساج ،
لدب و در نارگید و قاشع ام
هدیدرگ هدافتسا هدش ،
ماوغیپ اوت یاوه
نآ اه هنامرحم دنامب . اماگنه هک زا ا ینم ا اعلاط ت س اوم نوخ مییووگ
، هب ا ابث ت یوه دنتسرف ه و
دنریگ ه اغیپ م اووم زاووین دووشاب
رد و نمض دیاب زا دع م رییغت وتحم یا اغیپ م نﺌمﻄم میووشاب .ا نی هس
وضوم ع انعی هنامرحم وب
،ند ﻖیدصت یوه و یعماج رد یلق ا ینم را اطابت ت دم نر رق را
هووتفرگ هووک دوونا وتام
ا دنن ر زا اگنشم یر ا افتس هد دننک .ا یلغ ا نی هلاسم دیاب نیمﻀت وش د هک اغیپ م
طقف وتام ا دن طسوت اناسک وخ ا دن ه وش د هک اغیپ م رب یا آ اهن را اس ل هدوویدرگ د و
رگی نا ا نی ا اج هز ار
دن را دن . یلغا شور هلابند ی زا ریوصت یراگنشمر یاه ی
هدافتوسا ریووصت یزاوس موهرد یاروب اضایر
ک هدر دنا هلابند نیا رثکا هک ، یاه
دنتسه ییارض هتسد ی یاراد اضایر ییاروض نویا رییغت اب هک
هلابند ام ار افلتخم یددع یاه دومن دیلوت ناوت
هدافتوسا اب ریوصت یراگنشمر رد هلابند ره ایاراک .
رایعم زا یدرادناتسا ابایزرا یاه ساحم لباق
سا هب . دووجو مدوع و متوسیس اگدویچیپ لیلد هب
هﻄبار رایعم اب ییارض نیا میقتسم ی ابایزرا یاه
، یراوگنشمر یاروب هلابند یسانم ییارض باختنا
سین ریذپ ناکما اگداس هب ریوصت .
ود یراگنشمر متیروگلا ی ام ،همان نایاپ نیا رد یروسک افداوصت لیدوبت ساسا رب ار ریوصت–
هتسسگ یتسجل شاگن و هتفشآ2
داهنشیپ3
ام مینک .
امگردرس و هتفشآ دنیارف ی ،لوا هلحرم رد راشتنا–
هوکلب لوسکیپ ایاجباج یارب اهنت هن4
ود تدش ریداقم رییغت یارب -
افرعم الصا هداس نتم ریوصت اوم
یژتارتوسا وی نآ رد هوک دووش
1Encryption
2 Discrete fractional random transform
3Logistic
4 Confusion–diffusion
18 راگنشمر
ی – ود ریوصت دبت زا هدافتسا اب لی
فداصت ا رسک ی تسجل شاگن و هتسسگ ی
ابقنا و هعسوت ت وی هب ار هداس نتم ی ات سا هدش احارط5
رشوب ریووص گ
کعروب و هدوش
دنیارف نیا اب .دنک لیدبت ،
اهنت هن هداس نتم ی یب هحفص زا یب ی ام
افداوصت روط هب دناوت
هکلب دوش لقتنم شدوخ رگید یب هحفص هب ام
نودوب شین یرگید هداس نتم یب هحفص هب دناوت
دوش لقتنم امگردرس دنیارف رد یدودحم ،
رجنم هک ام
آ تاعلاطا ات دوش میوسقت ریواوصت یرام
.دوش عیزوت خاونکی روط هب هدش مود هلحرم رد ،
هداس نتم ریوصت ود ی
هدیچیپ درکلمع ی هنماد و زاف مسق رد هدش میسقت
یراذگشمر ام
دنوش . ماجنارس ، هوک هتوسسگ یروسک افداوصت لیدوبت زا هدافتوسا اوب هدیچیپ عباوت
دیلوت یتسجل شاگن ساسارب ام
دوش ، وگشمر نتم هب وباث دیفوس شیوون عویزوت اوب هدوش یراذ
یراذگشمر ام
دوش .
هیلوا میهافم اسررب هب همان نایاپ نیا مود لصف رد لوصف رد هدافتسا دروم
اوم یدوعب یاوه -
پ ر موس لصف رد.میزاد ﻖیقحت شور
، شزادرپ و اساسا لوصا لیدوبت زا هدافتسا ابریوصت یراگنشمر
نینچمه و یتسجل شاگن و هتسسگ یرسک افداصت ایاشگشمر
هدش افرعم لیصفت هب ریوصت6
سا . لصف رد 4 ، سا هدش هئارا اتینما شیلانآ و یددع یزاس هیبش جیاتن .
یریگ هجیتن ماجنارس
لصف رد 5 . سا هدش هدروآ
5Expansion-and-shrink
6Decryption
2 نابم - ی پ و ی ش ی هن قحت ی ق
2-1 - همدقم هداد هب اسرتسد ندش رت یدج هب هجوت اب یاه
نرتنیا رد انوناق ریغ ،
هوجوت تاعلاطا ینما
وسا هدرک یلج دوخ هب ار یرایسب .
هوب هداد شزادروپ یاروب لااوب عروس لویلد یاوه
یدوعبود ،
ینکت یاه سا هدش لیدبت مهم هلﺌسم ی هب ریوصت یراذگشمر .
متسیس یاه زارحا و یراذگشمر
هزووح رد اعونتم یوه یاوه
هویروف لیدوبت دوننام ولتخم (Javidi and Refregier,1995)
،
لنوسرف لیدبت )7
2006 Chen et al, و.(
هتوشذگ هوهد ود رد ..
وسا هدوش هوئارا .
نویا روب هولاوع
رط یاه طیارش هب اهنآ یلااب یساسحو ندوب افداصت هبش لیلد هب بوشآ رب انتبم یراذگشمر
رتماراپ و هیلوا یاه
متسیس لرتنک
، دنا هدش افرعم ریوصت ینما هب .
8گنیس نیس و ه
9ا یرسک هیروف لیدبت ساسارب ار ریوصت یراگنشمر رووتاری لیدوبت و10
هوئارا11
یتسجل شاگن زا نآ رد هک ،دنا هداد ،
ونت شاگن نلاپاوک وشاگنو12
- رووی دویلوت یاروب13
سام یاه زاوف افداصت هدافتوسا
اوم دوندرک ( 2008 , Sinha and Singh .) وویل گوناو و14
زا15
اوناک هوس راشتنا و امگردرس یارب لااب داعبا اب یتسجل شاگن هدافتوسا اوگنر ریووصت وی زا ل
دندرک . ولافلآ و16
روصنم میسقت اتینما هیلا ود هب هک دنا هداد هئارا ار یراگنشمر رط ی17
ام دووش ،
لیدبت زا هدافتسا اب فده ریواصت نآ رد هک یاه
هیلا نیلوا رد هیروف یرارکت ،
و روبارب دنچ نامشمه
7Fresnel
8Singh
9 Sinha
10Fractional Fourier
11Gyrator
12Tent
13Kaplan– Yorke
14Liu
15Wang
16Alfalou
17Mansour
یراذگشمر ام
دوش ( Alfalou and Mansour,2009 ).
2-2 - یراگنزمر
اشناد ام دشاب شور و لوصا هک یاه
هریخذ ای لاقتنا تاوعلاطا ی
هوب ترووص اوسررب ار نوما
ام دنک . شور زا هدافتسا یراگنشمر یراروقرب یاروب ،اضایر یاه
تاوعلاطا وینما ،لوصارد . وسا
مک هب تاعلاطا ای مایپ نتم نداد رییغت اناد یراگنشمر شمر دیلک
ی زا هدافتسا اب و متیرووگلا
شمر ام سا هاگآ متیروگلا و دیلک زا هک اصخش اهنت هک اتروص هب . سا الوصا تاعلاطا دناوت
ار
و دنک جارختسا ،یراذگشمر تاعلاطا زا نآ یود ره ای اکی زا هک اصخش
امن درادن علاطا اه دناوت
دوننام الووصا هویاپ رب یراگنشمر اناد .دنک ادیپ اسرتسد تاعلاطا هب ن
تاوعلاطا هویرظ
، هویرظن
دادعا و رامآ هدش انب سا .
2-2-1 یراگنزمر هچخیرات
شلات ،هدمآ دیدپ نابز هک ادتبا نامه زا هگن افخم یارب اه
مایپ نتشاد هدووب ناویرج رد شین اه
شرووک ندیوسر تردوق هوب ناتوساد هب صوصخ نیا رد دراوم نیلوا زا اکی ناریا خیرات رد . سا امرب اشنماخه هاشداپ نیلوا .ددرگ
هب ندروک ناهنپ یارب اکیشیف شور شج هوچنآ دوننام ماویپ
رد
اشنماخه هاشداپ نامز اجنا
م دش ناسنا ، هک دننک لقتنم الکش هب ار مایپ ات دندوب نیا لابند هب اه
یراوگنشمر .دروبب اوپ نآ یاوتحم هب دناوتن ،دش شک )مایپ هدننکدونش( موس صخش طسوت رگا هرهب اب هدننکدونش زا مایپ ندرک ناهنپ رنه اوهنت هوک وسا یشمر زا یریگ
نآ زا ااوبترا نیفروط
هاگآ عوروش یاروب ،دوهدن اشوپ ار یراگنشمر یزورما یاهدربراک همه دیاش یرعت نیا هچرگ .دنا
سا دیفم ثحب .
جیار زا اکی هنومن نیرت
راشوس دک ،یراگنشمر ایادتبا یاه راشوس سوویلو .دراد ماون 18
یاروب19
رگید فرح اب ار الصا نتم رد فرح ره دوخ ناهدنامرف اب هبتاکم ام اجباج باث هلصاف اب ی
.دروک
هب نیا همان ییترت اب شک تروص رد اه
ام رظن هب انعم .دندیسر
مود اناووهج گوونج رد هدرتووسگ تروووص هووب یزاوون یاووهناملآ ،
یا یراووگنشمر هاگتووسد ووی زا
امگینا مان هب اکیناکمورتکلا لاس رد هک20
1932 دندومن هدافتسا دوب هدش هتخاس .
ههد طساوا ات 70
دلایم و اوهتلود طوسوت هژویو دراوم رد طقف هک دوب امولع وشج یراگنشمر ی
18Caesar Cipher
19JuliusCaesar
20Enigma
22 راگنشمر
ی – ود ریوصت دبت زا هدافتسا اب لی
فداصت ا رسک ی تسجل شاگن و هتسسگ ی
هدافتسا اماظن نیصصختم ام
دیدرگ . لاوس رد یعوضو نویا 1976
یزاوس هداویپ اوب یدلایوم
"
امومع دیلک یراگنشمر
"
طسوت نمله و21
افید هتسیاش وحن هب22
یا درک رییغت .
لکش 2 - 1 : نیشام امگینا ) ایدپ یکیو(
2-2-2 یراگنزمر فادها
رط نتخاس فده یراگنشمر رد لکتورپ ای اه
رد اتح اهنآ مک اب ناوتب هک سا ایاه
هب هک سا نیا یراگنشمر رد اساسا فده ی .داد ماجنا ار اصاخ یاهراک شین نمشد روﻀح هداد لاصا و اصوصخ میرح ظفح اب نماان لاناک ی یور هک دنهدب ار ناکما نیا دارفا ناشیاه
زا دهاوخب یلآ هک دینک رف لاثم ناونع هب .دننک رارقرب اابترا مه اب نما ًلاماک تروص هب هدیا لاح رد .دنک لاسرا باب یارب ار امایپ نرتنیا ﻖیرط ام لآ
هلمح چیه هک میهاوخ
هدننک هب یلآ مایپ هرابرد اتاعلاطا چیه دناوتن یا رد یرییغت چیه دناوتن نینچمه و دروآ سد
یپ لاصا و اصوصخ میرح ظفح هکنیا دوجو اب .دنک داجیا ،دوش هجوتم باب هکنیا نودب یلآ ما
هداد لکتورپ یارب الصا فده ی اه سا یراگنشمر یاه
. رد یراگنشمر ملع هزورما نیا رب هولاع
یأر دننام یرگید دایز رایسب تاعوضوم لوپ ،اکینورتکلا یریگ
هدیاشم و اکینورتکلا یاه نما یاه
فرشیپ هجوت لباق یاه هنیمز نیا رد یدایز لئاسم و سا هدرک یا
سا هدش رﻄم شین اه .
21Hellman
22Diffie
ندوب هنامرحم نوچ افادها هب ندیسر یارب یراگنشمر تاعلاطا یمامتو23
ﻖیدصت و 24
25 یوه یریذپانراکنا و هدافتسا26
ام دوش .
3 - 2 - یراگن ناهنپ
27
مایپ ی یاوتحم ندرک شمر ار
یراگنشمر ام
مییوگ و شومر مایپ دوجو ندرک ناهنپ هب
، ناوهنپ
یراگن هتفگ ام دوش .
انعم هب یوغل ظاحل زا یراگن ناهنپ
« هدوش راتتسا هتشون »
ندروک ناوهنپ عوقاو رد و وسا
د رارق هلیسو هب اابترا اششوپ هناسر ی رد مایپ ندا
هنوگ هب سا28
یا لوباق رییغت نیرتمک هک
و دیامن داجیا نآ رد ار شک الاومتحا ترووص هوب اتح ار هناسر رد ناهنپ مایپ یدوجوم ناوتن
خاس راکشآ .
یوه زارحا یراگنشمر و
هابش دش هتفگ هک افیراعت ﻖبط اوب یداویز یاوه
یراوگن ناوهنپ
دنراد ، اما ود نیا ایاه توافت مه
، دنراد مه اب .
وب اسرتسد یاروب یراوگنشمر رد ماویپ یاووتحم ه
ممریغ انوناق ریغ ربراک ام نک
ندوب دوجوم یراگن ناهنپ رد اما دشاب راکنا مایپ
دروگ ام د . فدوه
راگنشمر ام مایپ یمامت و اگنامرحم ظفح ی اوم سد هب نآ ندرک شمر اب هک دشاب
دویآ . ناوهنپ
فده نیا لابند هب شین یراگن اه
ندرک ناهنپ اب ام مایپ
دشاب .
، نیا رب هولاع ویترت و اوج باختنا
ی
ندرک ناهنپ مایپ
یراگن ناهنپ رد هدافتسا اب شین
یب انیچ رد شمر اعون زا یاوه
یلا هوبلا ماویپ
یب یاه ام ماجنا نابشیم دوش
. نینچمه رد ار مایپ هکنیا زا لبق نابشیم لخاد
اوم میوهد راروق -
میناوت متیروگلا زا هدافتسا اب یاه
یراگنشمر دنیارف پس و میروایبرد شمر تروص هب
پ ناهن یزاوس
ماجنا ار میهد . هنوگ هب ام هک یا عقاورد هک درک اعدا ناوت
اوب هویلا هوس یراوگن ناوهنپزا هدافتوسا
مواقم الیخ اتظافح هدرک داجیا مایپ هب اسرتسد رد
میا : ی هب هکنیا الصا فده اهنپ
یراوگن ن
انعی هتفای سد سوسحمان اابترا دوجو میا
رووبع لیلد نیمه هب و نادونچ راوک عناوم نیولوا زا
هداس یا دوب دهاوخن .
، دووش عولﻄم ،ناوبشیم ی رد تاعلاطا دوجو زا یدرفرگا ویپ مود هولحرم
اد
ام یراگن ناهنپ متیروگلا ندرک دشاب
و اج دیاب و ددرگ صخشم تاعلاطا ندش ناهنپ ییترت
. اوما
هکنیا لیلد هب هلحرم نیا رد دیلک ی زا
ب ه Stego_Keyمان هدویدرگ هدافتسا مایپ یزاساج یارب
سا ام مزلا دیلک نیا نتسناد ام یراوشد راک شین هلحرم نیا زا نتشذگ ، پ .دشاب
روگا و دوشاب
23Confidentiality
24Integrity
25Authentication
26Non-Repudiation
27Steganography
28Cover writing
24 راگنشمر
ی – ود ریوصت دبت زا هدافتسا اب لی
فداصت ا رسک ی تسجل شاگن و هتسسگ ی
دشاب شیمآ یقفوم البق هلحرم ودزا نتشذگ ،
تروصنیا رد هدیسر هدش شمر نتم هب
رد هوک سا
هلحرم نیا دیاب
رﻄم یراگنشمر هب اوبرم لئاسم ددرگ
.
نینچمه هناشن ندرک هفاضا لمع هب
یا کع رد ، نداد ناوشن یاروب ادص ای وئدیو نآ ویوه
ا ای یراگن ناهنپ شین رثا یوه زارح
ام هتفگ دوش . اوب اومک ویوه زاروحا و یراوگن ناوهنپ هوتبلا
دنراد توافت رگیدکی ،
هصخشم ای یراجت هناشن اتقو یا
کع دننام رثا ی رد ،
هوب ادوص اوی وئدیو
هریخذ هنایفخم لکش ام
یراگن ناهنپ نآ هب دوش ام
دنیوگ ، ی ای لایرس هرامش ندرک افخم اما
یوه زارحا ار رگید هباشم شیچ رد شیچ ی زا هصخشم اوم
دونمان . شور نویا یود روه اوه
یاروب
راکب راثآ یدزد زا یریگولج ام
دنور ، یاروب الوا زا و یار اپک نیﻀقان ندرک ادیپ یارب امود زا
افتسا نآ تابثا هد
ام دنوش هداز یدیعس(
، 1389 .)
رد راکنا اساسا شمر مایپ دوجو افارگوناگتسا ام
دوش . ووتپیرک و افارگوناگتسا مهم توافت ی
دونچ اوی هناوسر وت ( هویوناث طیوحم ی انابشیم هب امتح افارگوناگتسا هک سا نآ رد افارگ هناسر یا سا ریذپ ماجنا ) .
رگید اتوافت ناونعب ،
ن یزاین ایاشگشمر دیلک دوجو هب افارگوناگتسا رد وسی
. اوپ یاروب اوما
میراد زاین شمر دوجو مدع ای دوجو هب ندرب .
اوجنآ زا هک سا نآ رد یراگن ناهنپ اتاذ یرترب هجو
افخم مومع رظنم زا شمر مایپ دوجو هک ام
ددرگ ، هشیگنا و اهشلات بسن نامه هب یاه
انکوششمر
اکورف ام دنک . هک سا نآ مهم هتکن ،
ناوونع هب ار افارگوناگتسا دیابن ووتپیرک یاروب نیشگیاوج
درک روصت افارگ .
رامش هب افارگ وتپیرک یارب ابسانم لمکم افارگوناگتسا هکلب ام
دور . لااب یارب
ناونیمطا و ینما ییرض ندرب اوم ،
و اوبیکرت ترووصب افارگوناگتوسا و افارگووتپیرک زا ناووت
درک هدافتسا نامشمه .
2-3-1 - هچخیرات یا تاعلاطا یراگن ناهنپ زا
ریس خیرات لوط رد یراگن ناهنپ الماکت :
ام راب لوا ار تاعلاطا ندرک شمر یاپدر ناووت
لاس الاوح رد 1900
دلایم زا ایپ
وساب نایرصوم ناومز نآ رد هوک ، سج ان یلگوریه یابفلا اعوون زا نات
فراعتم
هوبیتکرد یاه ام هدافتسا دوخ اﻄخ دندومن
.
دودح رد 500
دلایم زا لبق لاس ،
یابفلا زا نایدوهی
"
شابتآ
"
یاوبفلا اعوون هوک
ومر هنوراو ش ام هدافتسا سا دندومن
.
تودورووه وویاور ﻖووبط -
انانوی خروم -
مانب انانوی یاورنامرف "
سوئایتسیه
"
یارب
نایناریا هیلع شروش نامرف ندناسر زا اکی هدیشارت رس رب ار دوخ هنامرحم ماغیپ
ابوکلاخ دوخ دمتعم ناگدرب درک
.
لقن نینچمه تودوره ام
هک دنک
"
سوتارمد
"
رب ار نمشد هلمح رادشه مایپ
صرق یاه ابوچ ام یطاخم هب و شون ام
دناسر .
لماکت ریس ناونچمه تاوعلاطا ندروک شمر ا
فای همادا .
رد هداد ندرک شمر یاپ در
دوشیم هدید شین اﻄسو نورق یاپورا .
نیا زا شین نکیب یسنارف و ریپسکش دتم
اه هدافتسا ام دندرک .
لاس گنج رد یراپ هرصاحم نامز رد 1870
، همان نارتوبک طسوت همان ندناسر یارب
رب ، هدافتسا یراذگشمر زا ام
دش .
مود اناهج گنج رد ،
اناملآ اه
" شور هﻄقن شیر
"
هنامرحم تابتاکم یراذگشمر یارب ار
دندرک عادبا دوخ .
اکیرمآ گنج رد ،
ود ره یاهورین گنج فرط
، زا رهوج یاه ان یراذگشمر یارب ائرم
ام هدافتسا نمشد اسرتسد زا ظافح هجدوخ تاعلاطا دندومن
.
رچات تراگرام مناخ ناتسلگنا نیشیپ ریزو سخن–
هنامرحم تاعلاطا نتفر ول زا هک–
دوخ لود ،
اضاران دوب ، ههد رد 1980 ندومن ناهنپ یارب ایاسانش و هدنسیون یوه
ریزو یاه شا هنیباک نئاخ و سوساج عون ی زا
یزادرپ ه او راشفا مرن دومن هدافتسا
.
2-4 لکتورپ- یاه یراگنزمر
هعومجم ،یراگنشمر لکتورپ ی یا
ر و دعاوق زا هﻄبا
یاه اضایر ام دشاب یویکرت اگنوگچ هک
متیروگلا صاوخ یراوگنشمر یورس ی هئارا روظنم هب اهنآ زا هدافتسا و یراگنشمر یاه ار
مهاروف
ام .دنک راگنشمر لکتورپ ی ًلاومعم ام صخشم ی
دوجوم تاعلاطا هک دنک رد دیاب
ابلاق هچ
.دشاب لاطا لیدبت یارب اضایر رصانع هب تاع
مینک ارجا دیاب ار اشور هچ .
دیاب مادک زا متیروگلا تماراپ مادک اب و یراگنشمر یاه اهر
مینک هدافتسا .
26 راگنشمر
ی – ود ریوصت دبت زا هدافتسا اب لی
فداصت ا رسک ی تسجل شاگن و هتسسگ ی
هﻄبار یاه اضایر ار یددع تاعلاطا هب هنوگچ لیدبت
ام مینک .
لاسرا فرط نیب فایرد و هدننک
هدننک مینک لدبو در دیاب ار اتاعلاطا هچ .
ب اطابترا مسیناکم هچ تاعلاطا لاقتنا یار
دوش هدافتسا دیاب .
ام لاثم ناونع هب افید دیلک لدابت لکتورپ هب ناوت
- شومر دویلک لداوبت و داوجیا یارب نمله
رتشم دومن هراشا فرط ود نیب .
افید دیلک لدابت لکتورپ ،
اوی روفن ود ،نآ زا هدافتسا اب هک سا یراگنشمر لکتورپ ی نمله
ام ،نامزاس ود زا ار نآ و داوجیا رتشم شمر دیلک ی ،البق ایانشآ هنوگ ره هب زاین نودب دنناوت
ورپ نیا .دنیامن لدابت دوخ نیب ،نما ریغ اطابترا ریسم ی ﻖیرط روﻄم المع شور نیلوا ،لکت
رد شومر دویلک لداوبت لکوشم و وسا نوما ریغ اطابترا یاهریسمرد شمر دیلک لدابت یارب هدش لاوس رد ،لوکتورپ نویا .دزاوسیم ناوسآ ار نراوقتم دویلک یراگنشمر 1921
دنموشناد ود طوسوت
مان هب سانششمر یاه
و افید یدرگ رشتنم املع هلاقم ی یلاق رد و هدش احارط نمله . سا هد
هعسوت و افرعم رد امهم ماگ ،لکتورپ نیا ندش رﻄم ی
یراگنشمر باوسح هوب نراوقتمان دویلک
ام دیآ .
2-5 - متیروگلا یاه یراگنزمر
اضایر عبات ای متیروگلا ره هب ناووتب هکیروط هب دشاب یراگنشمر رد زاین دروم صاوخ یاراد هک
متسیس رد درک هدافتسا یراگنشمر یاه
، ا متیروگل یراگنشمر ام هتفگ
دوش .
هب ،هتسد نیا زا متیروگلا ره سین مزلا و سا عماج موهفم ی یراگنشمر متیروگلا لاﻄصا هب اوبرم دربراک دوجو ًافرص هکلب ،دریگ رارق هدافتسا دروم تاعلاطا یراذگشمر یارب میقتسم روط
. سا رظن دم یراگنشمر هب زاین هک ایاهتکرش و اهنامزاس هتشذگ رد ،دنتوشاد یراگنشمر رگید یاهسیورس ای یراذگشمر
هبرصحنم یراگنشمر متیروگلا احارط ار یدرف
ام اهاوگ هک دیدرگ صخشم نامز رورم هب .دندومن
شومر ندوش هتوسکش لوهوس یوجوم هوک دراد دوجو اهمتیروگلا نیا رد اگرشب اتینما یاهفعض گن ناهنپ رب انتبم یراگنشمر هزورما لیلد نیمه هب .دوشیم خووسنم یراگنشمر متیروگلا نتشاد ها
هدش متیرووگلا لوماک تاوعلاطا هوک وسا نویا روب روف ،یراوگنشمر دیدج یاهشور رد و سا
هدش رشتنم یراگنشمر . سا شمر دیلک طقف سا ناهنپ هچنآ و سا
2-5-1 - تاحلاطصا و فیراعت
رارق هدافتسا دروم یراگن شمر رد هک امهم رصانع ام
دنریگ ریز رش هب ام
:دنشاب
یرعت 2 - 1 راکشآ نتم : :29
هب لاطا و مایپ تاع
لیدوبت شومر هوب هکنیا زا لبق و الصا لاح رد
دوش ، پ راصتخا هب ای راکشآ نتم هتفگ مای
ام دوش . لاح نیا رد ناوکما ناسنا طسوت تاعلاطا مهف
ریذپ ام دشاب .
یرعت 2 - 2 شمر نتم : :30
تاعلاطا و مایپ لاح هب هک ار ا
هدمآ رد شمر شمر نتم سا
ام .میماون
نتم . سین مهف لباق ناسنا طسوت شمر
یرعت 2 - 3 یراذگشمر : :
اتایلمع ام دشاب نتوم هوب ار راکوشآ نتم ،شمر دیلک زا هدافتسا اب هک
لیدبت شمر ام
.دنک
یرعت 2 - 4 ایاشگشمر:
: اتایلمع ام دشاب ،شمر دیلک زا هدافتسا اب هک شمر نتم
الصا نتم هب ار
زاب ام نادرگ سوکعم متیروگلا نیا اضایر رظن زا .د یراذگ شمر متیروگلا
ام دشاب .
یرعت 2 - 5 : شمر دیلک :31
یراگنشمر رد دیلک
رد هوک وسا یرتماراوپ اوی تاومولعم هوعﻄق شمر
ام هدافتسا شمر متیروگلا ار هدش شمر تاعلاطا ای هدش شمر تاعلاطا هب ار الصا تاعلاطا ات دوش
هب
دیامن لیدبت الصا تاعلاطا شومر دویلک و اموومع شومر دویلک دننام ،دراد افلتخم عاونا شمر دیلک.
اصوصخ . یرعت 2 - 6 : دیلک یاﻀف :
هعومجم ی همه دیلک ی یاه دیلک یاﻀف ار نکمم ام
میمان .
2-6 - شور زمر یاه یراگن
متیروگلا یاه زا امک دادعت طقف اما ،دنتسه ددعتم رایسب یراگنشمر درادناتوسا ترووص هب اهنآ
. سا هدمآ رد نآ نیرتمهم زا
نراقتم شور ناوتیم اه نراقتمان شور و32
.درب مان ار33
2-6-1 - قتم شور نرا
رد نراقتم شور هک افرط ود ره
دصق ات دنراد طا علا ار تا دوننک لاوسرا رگیدوکی هب وی زا
ن و یراذگشمر یارب رتشم دیلک ایاشگزاب شی
سا شمر افت ام هد دنیامن . وشگزاب ولاح نیا رد ا
و ای
طا یراذگشمر لا
وکعم دنیآرف ود تاع س
رگیدکی دنتسه . لکشم اساسا رد هوک سا نیا شور نیا
وبرم دیلک ا
دیاب یراذگشمر هب نایم
فرط نی اوس نیا و دوش هتشاذگ ارتشا هب ل
اوم ایپ ویآ
د
29Plaintext
30Ciphertext
31Secret key
32Symmetric
33Asymmetric
28 راگنشمر
ی – ود ریوصت دبت زا هدافتسا اب لی
فداصت ا رسک ی تسجل شاگن و هتسسگ ی
ام هنوگچ فرط ود هک ت
هب ار دیلک نیا دنناو تروص
رگیدوکی نیب نما دوننک هولدابم
. اوقتنا ل زا
ا ﻖیرط نارتن و ما یدح ات اکیشیف تروص هب ای الو دراد ین
اقتنا ل آ هوجو چیه هب نرتنیا رد ن
ن سرد سی . نیا رد متسیس دیلک ،اه یاه سکی ایاشگشمر و یراگنشمر ا
ن اوم دنوشاب اوی و یاراد
داس رایسب یا هﻄبار مه اب ه
دنتسه . نیا متسیس اه متسیس ار یاوه
اوی نراوقتم
"
وت یدویلک
"
ام مییوگ . لیلد هب اتاذ اگژیو ارم ،ایاشگشمر و یراگنشمر دیلک نراقت
بق یریگولج و ندرک
زا
نتفر ول متسیس نیا اه
ت ای لا نما هج رد ش ندومن
اهنآ
، هوک وسا یروروض د
اوگژیو یارا
"
سا زا یریگولج قارت
" عمس
" و طا یراکتسد زا عنامم علا
تا "
دشاب .
2-6-2 - نراقتمان شور
ا لح یارب شور نی ندرک
اقتنا لکشم ل
نراقتم شور رد دیلک دمآ دوجو هب
. هوب شور نیا رد
شم دیلک ی یاج رت
ج ی زا ف مان هب دیلک یاه
امومع دیلک هدافتسا اصوصخ و
ام دوش . رد
طا یراذگشمر یارب امومع دیلک زا شور نیا هدافتوسا تاعلا
اوم دووش . لاوقتنا دوصق هوک اوفرط
ار تاعلاطا یراذگشمر تروص هب
ش طا دراد هد لا
ولام هوک اوفرط یارب و هدرک یراذگشمر ار تاع
ج نیا ف سا دیلک سا هدافت ام دوش . صخ دویلک ،دویلک ولام اوصو
ترووص هوب دووخ ایوپ ار
ح هنامرحم ظف
ام دنک . دیلک ،هتسد نیا رد یاه
هکنیا ای و دنشیامتم ایاشگشمر و یراگنشمر نانچ
هﻄبار چیپ شک هک سامرف مکح اهنآ نیب یا هدی دویلک نتوشاد راویتخا رد اوب ایاوشگشمر دیلک
لامع ،یراگنشمر سا نکممان
.
2-6-3 - تهابش توافت و اه یاه
متیروگلا یراگنزمر یاه
تم و نراق یمومع دیلک
، سا یرگید زا رتهب متیروگلا مادک هکنیا دروم رد ثحب
یاه هدوش یدایز . وسا
باووج اوما
صخشم ا ثحب نیا یارب درادن دوجو اه
. اوس نیا یور ایاه اسررب هتبلا ل
، هتفرگ تروص رووط هب
لاثم ماهدین ردوروش و34
وسر هوجیتن نویا هوب ﻖویقحت زا دوعب35
ی ووط هوک دند ل
اوب هوک اماوغیپ
متیروگلا یاه امومع دیلک ام
یراگنشمر دناوت درک
متیروگلا زا یاه
رتشیب نراقتم سا
. دازا پ هما
نیا هب ﻖیقحت هجیتن
دندیسر متیروگلا هک یاه
قتم متیروگلا نرا یاه
هب دنتسه یرت .
الو و تق هک ا
درومرد ینما ام ثحب
،مینک متیروگلا یاه امومع دیلک متیرووگلازا رتهب
دنتوسه نراوقتم یاوه .
پ هصلاخ روط هب ام
ناوت گ ف متیروگلا هک یاه
اب عرس یاراد نراقتم لا
و روت متیرووگلا یاوه
یرتهب ینما یاراد امومع دیلک دنتسه
. گ نمض رد ا
متیرووگلا ودروه زا اوبیکرت متسیس زا اه
34Needham
35 Schroeder
تسا ف هدا ام هک دنیامن متیروگلا نیا
اه ار متیروگلا یاه ابیکرت ام36
میمان . اما رگا هچنانچ رووط هب
هنانیبشیر ود نیا هب میرگنب متیروگلا
هجوتم هاگنآ اوم
میووش متیرووگلا هوک یاوه
و اموومع دویلک
متیروگلا یاه قتم دیلک ا م ود یاراد نر ا
اک یه لام اوم موه زا ادج دنوشاب
اک و ر رب د تم یاوه وف اتوا
دنراد هنومن یارب . هوکنیا لیلد هب
هداد اوب عروس اوب اوه لا
گشمر و یراوگنشمر یرت اوش
دنووش ای
رد
یراگنشمر یاه
هداد مجح هک هداس اه
الیخ سا نراقتم متیروگلا زا سا دایز ت
ف هدا دننک ام . رد اما
ایاه لکتورپ هدافتسا دروم هک
نرتنیا ام شاب مر یارب ،د ش
گن ا یریدوم هوب زاین هک ایاه دیلک یر
متیروگلا زا دنراد یاه
تسا امومع دیلک اف
هد ام دننک .
2-7 - نراقتمان و نراقتم زمر ۀناماس :
یاهدیلک و متیروگلا ،یراگنشمر ۀناماس ی رد الصا یاشجا رد .دنتوسه اوشگشمر و هدننکشمر
رشتنم یراگنشمر ۀناماس ی رد هدافتسا دروم متیروگلا ،نیون یراگنشمر ام
افخم اهدیلک اما دوش
ام روکذم یراگنشمر ۀناماس ،دیآ سد هب هدننکشمر دیلک زا اتحار هب اشگشمر دیلک هچنانچ .دننام
هدیمان نراقتمان شمر ۀناماس هنرگو نراقتم شمر ۀناماس اوم
دویلک ،یراوگنشمر ۀناماوس روه رد .دووش
هوب هدوننکشمر دیلک زا اشگشمر دیلک ،نراقتم شمر ۀناماس رد هکنیا هب هجوت اب . سا افخم اشگشمر سد ام شومر ۀناماوس رد هک الاح رد ؛دوش امن رشتنم و سا اصوصخ شین هدننکشمر دیلک ،دیآ
ۀناماس ور نیا زا . سا امومع هدننکشمر دیلک نراقتمان و اصوصخ دیلک یراگنشمر ار نراقتم شمر
شین امومع دیلک یراگنشمر ار نراقتمان شمر ۀناماس ام
دویلک شمر ۀناماس رد هکنیا هب هجوت اب .دنمان
هدافتسا توافتم دیلک یاﻀف ود زا ،دنتسه توافتم اصوصخ و امومع یاهدیلک ،امومع ام
.دوش
هب هناماس ینما ،امومع دیلک شمر ۀناماس ی رد تردوق هوچره و دراد اگتوسب نآ دویلک لووط
شومر ۀناماوس رد ،لاوثم یارب .دوش رتشیب دیاب شین دیلک لوط ،دور رتلااب تابساحم RSA
، زا ایوپ
دیلک لوط اب ینما ،نیا 512
لصاح یب ام
لووط اب یاهدیلک زا نونکا مه اما دش 2048
ویب
هدافتسا ام دوش دنامرف مینک رف. یٔە
ناگداپ زا دنچ س زابر دوخ ام دهاوخ پ زا عمج یروآ
تاعلاطا
،هنامرحم افاکوش نآ رد هوک ار اقودنوص ،روظنم نیا یارب .دنناسرب وا هب هنایفخم ار اهنآ
رارق ماع لأم رد ، سا هدش هیبعت چوک ام
اوهنآ ،تاعلاطا ندروآ سد هب زا پ زابرس ره .دهد
ذغاک یور ار ام
رارق قودنص نورد و دسیون ام
ف .دهد دنامر ناگداپٔە اهنت اسک سا هک رداوق هوب
زاب ندرک قودنص سا و نیا راک ار اب ماجنا دوخ اصوصخ دیلک ام
هونومن ،هناماس نیا .دهد یا
زا
دویلک ،قودنوص دویلک و اموومع دویلک ،قودنوص ،نآ رد هوک وسا امومع دیلک شمر ۀناماس ی سا اصوصخ و نراقتم شمر ۀناماس ود ره زا هزورما.
هدافتسا نراقتمان ام
دربراوک مادک ره و دوش
36hybrid
30 راگنشمر
ی – ود ریوصت دبت زا هدافتسا اب لی
فداصت ا رسک ی تسجل شاگن و هتسسگ ی
یروترب زا .دراد یرگید هب بسن ابیاعم و ایاشم هناماس ره .دراد ار دوخ صاخ یهام و یاوه
شومر
متیروگلا هک سا نیا نراقتم اه
متیروگلا هب بسن هناماس نیا رد یاوه
روت عیروس ،نراوقتمان شومر
نوچ .دراد شین ابیاعم هناماس نیا اما . سا ویمها یاراد ،شمر ۀناماس ی رد دیلک لدابت و ظفح
هژیو یا اهدویلک دایز دادعت و عیزوت ،ظفح رانک رد دیلک لدابت یارب نما الاناک ندرک مهارف ، سا
. سا هناماس نیا زا هدافتسا تلاکشم زا ی رد لاثم
وعومجم ه هوب لویام روفن ود روه هوک هروفن n
ی ره ،دنتسه هنامرحم اابترا یرارقرب (𝑛2)زا
ی هب زاین شیامتم فج ک
هوب و دنراد هنامرحم دیل
صخش ره هولاع دیاب
هناماوس نیونچ زا هدافتسا پ .دنک ظفح ار دیلکn-1 یا
هوروگ یاروب یاوه
هاوگیاج مه زونه نراقتم شمر ۀناماس ،نیا دوجو اب . سا لکشم نرتنیا ناربراک هورگ دننام گرشب زا یرایسب زا و هدرک ظفح ار دوخ هناماس
یاه سا رترثؤم نراقتمان شمر .
2-8 - هلمح یاه یتینما
هک اضایر تلامح زا لتخم حﻄس دنچ الک روط هب ام
متیروگلا ی یور دناوت یراوگن شومر
هلمح زا امومع عون راهچ.دراد دوجو ،دوش لامعا ترابع یراگنشمر یاه
زا دنا :
1 - هدش شمر نتم طقف هلمح
37
گ لیلحت هلمح عون نیا رد مایپ هدش شمر نتم ر
یاه نآ همه هک ار لتخم ی زا هدافتسا اب اه
هدششمر هباشم متیروگلا دنا
، دراد رایتخا رد .
لیلحت راک ماویپ الوصا نتوم ندروآ سد هب رگ
یاوه
یراذگشمر درکلمع رد هدش هدافتسا دیلک نتفای ای و لتخم هلیسو هب ات سا
مایپ ریاس نآ ی یاه
ر دناوتب ار هدش شمر .دنک ائاشگشم
ام ریز رش هب هلمح نیا عاونا :دشاب
لا - ریگارف یوجتسج هلمح :38
هلمح یا ام دشاب لاح مامت نآ رد هک یاه
ندیسر ات نکمم
ام اسررب باوج هب ددرگ
ندرک ادیپ نامز روبع شمر لوط ایاشفا اب. شمر
روبع هب روط نیگنایم هب
تروص ایامن ام دایز دوش .
37Cipher Text-Only
38Brut-Force
لکش 2 - 2 : هلمح زمر طقف ( ناراکمه و دار یفسوی
، 1395 )
ب - یرامآ هلمح هلمح :39
یا صخاش اب هک سا اه
اگژیو و هداس نتم یرامآ یاه
، یشومر نتم
هدافتسا دیلک عقاوم اﻀعب رد و ام
دنک .
ج - وگلا هلمح هلمح :40
جو زا مجاهم نآ رد هک سا یا و
هدافتوسا شمر نتم رد صاخ یوگلا د
ام دنک .
2 - مولعم الصا نتم هلمح
41
یا رد ن مح هل ت ح لیل رگ ن ه ت ن اه هب م ت ن ر شم ی پ ای م یاه خم لت هکلب هب م ت ن الصا یا ن پ ای م اوه
نی ش اسرتسد دراد
و راک الصا ا و ن یت ج ه تفرگ ن دیلک و ای دیلک یاه هدافتسا ش هد یارب ر شم وگ ذ یرا
پ ای م اه و ای سدب وآ در ن گلا و تیر م ا هک تب وا ن د پ ای م یاه ج دید ر ششم هد دیلک اب شم هبا ار ر شم گ ش ائ ا
من دیا ام ، اب ش د .
لکش 2 - 3 : مولعم یلصا نتم هلمح ناراکمه و دار یفسوی(
، 1395 )
39Statistical
40Pattern
41Known-Plaintext
32 راگنشمر
ی – ود ریوصت دبت زا هدافتسا اب لی
فداصت ا رسک ی تسجل شاگن و هتسسگ ی
3 - هلمح هداس نتم یختنم
42
یا رد ن مح هل ت ح لیل رگ ن ه ت ن اه هب م ت ن ر شم ش هد و م ت ن الصا م وبر او هوب نآ اوسرتسد دراد
هکلب ام ت وا ن د م ت نو الصا ار ن ی ش یارب ر شم گ ذ یرا ا نت خ با من دیا . یا ن ت ح لیل ا ز ی مح هل م ت ن الصا
عم ل مو وق رتی ام اب ش د ز اری ت ح لیل رگ ام ت وا ن د لب و یاه م ت ن الصا ار یارب ر ومنشم د ن ت ع یر من دیا
و عﻄق ه یا ار ا نت خ با من دیا هک ا ط لا ع تا یب ش یرت ا دیلک هرابرد ز
نآ سدب آ دی .
لحت راک ی ل تن رگ ی هوج لک نتفروگ وی
د راذوگشمر رد هدافتوسا درووم ی
پ وی ما و وی ا ندروآ وسدب
روگلا ی مت ا ارب ی ئاشگشمر ا پ ی ما یاه هدششمر ی دج ی د لک اب ی د م هباشم ا دشاب .
لکش 2 - 4 : بختنم هداس نتم هلمح ناراکمه و دار یفسوی(
، 1395 )
4 - یختنم یشمر نتم هلمح
43
هلمح یا نتم رگ لیلحت نآ رد هک سا و هدرک باختنا ار شمر
کوشآ نتم پس نآ رظاونتم را
ام سد هب ار .دروآ
لکش 2 - 5 : بختنم زمر نتم هلمح ناراکمه و دار یفسوی (
، 1395 )
42Chosen-Plaintext
43Chosen-Cipher Text
Title And Author: Double-image encryption using discrete fractional random transform and logistic maps/ Parisa Nikjoo
Supervisor: Dr. Mohammad Zarebnia Graduation date: 2020/09/10
Number of pages: 80 Abstract
Given that the use of images in industrial projects has increased in recent years, it is essential to protect the confidential image information from illegal access. Since image encryption is different from text encryption due to some of its features such as high data volume, high correlation between pixels, etc., the methods used for text encryption are different. They are not very useful. In recent years, chaotic-based cryptographic algorithms have introduced new methods for developing secure image encryption that are very suitable for encryption. Therefore, the use of these functions has been considered by us, Thesis, Mike, we propose a two-image encryption algorithm based on discrete fraction random transformation and logistic mapping. Firstly, an enlarged image is composited from two original plaintexts, in which the pixel positions are relocated and the intensity values are changed by a chaotic confusion–
diffusion process, and then two scrambled plaintexts are recovered from the enlarged image. Secondly, the two scrambled plaintexts are encoded into the phase and amplitude part of a complex function which is encrypted into a ciphertext with stationary white noise distribution by using the discrete fractional random transform generated based on logistic map. Not only the initial values of the logistic maps used in the cryptosystem but also the phase distribution produced in the encryption process can be used as private keys, which makes the proposed scheme has the characteristic of asymmetric encryption technique and high resistance against to the conventional attacks such as chosen plaintext attack, ciphertext-only attack.
Keywords: encryption, discrete fractional random transform ,logistic maps.
34 راگنشمر
ی – ود ریوصت دبت زا هدافتسا اب لی
فداصت ا رسک ی تسجل شاگن و هتسسگ ی
University of Mohaghegh Ardabili Faculty of Science
Department of Mathematics and applications
Thesis submitted in partial fulfillment for the degree of M.Sc. in Applied Mathematics Trend in Numerical Analysis
Double-image encryption using discrete fractional random transform and logistic maps
By:
Parisa Nikjoo
Supervisor:
Dr. Mohammad Zarebnia
Advisor:
Dr.Reza Parvaz
2020
