Enhancing Visual Data Security: A Novel FSM-Based Image Encryption and Decryption Methodology

2024

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/app14114341
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

The paper presents a comprehensive exploration of a novel image encryption and decryption methodology, leveraging finite state machines (FSM) for the secure transformation of visual data. The study meticulously evaluates the effectiveness of the proposed encryption algorithm using a diverse image dataset. The encryption algorithm demonstrates high proficiency in obfuscating the original content of images, producing cipher images that resemble noise, thereby substantiating the encryption’s effectiveness. The robustness of the proposed methodology is further evidenced by its performance in the National Institute of Standards and Technology Statistical Test Suite (NIST STS). Such achievements highlight the algorithm’s capability to maintain the stochastic integrity of encrypted data, a critical aspect of data security and confidentiality. Histogram analysis revealed that the encryption process achieves a uniform distribution of pixel values across the encrypted images, masking any identifiable patterns and enhancing the security level. Correlation analysis corroborated the success of the encryption technique, showing a substantial reduction in the correlation among adjacent pixel values, thereby disrupting spatial relationships essential for deterring unauthorized data analysis. This improvement indicates the algorithm’s efficiency in altering pixel patterns to secure image data. Additionally, a comparative analysis of correlation coefficients using various encryption methods on the Lenna image offered insights into the relative effectiveness of different techniques, emphasizing the importance of method selection based on specific security requirements and data characteristics.