Técnicas de cifragem e autenticação de imagens utilizando sequências caóticas

Abstract

Esta tese apresenta novas propostas de cifragem e autenticação de imagens aplicando sequências caóticas. Inicialmente, é apresentada uma técnica de cifragem de imagens utilizando a randomização da cifra AES (Advanced Encryption Standard) empregando mapas caóticos, mantendo mesmos indicadores de robustez do algoritmo original com redução de até 40% do número de iterações. Também é proposta uma alternativa para a camada de difusão do AES que reduz a complexidade do esquema de cifragem. Os algoritmos propostos são analisados por diferentes métricas de segurança comumente usadas para avaliar tanto a aleatoriedade do texto cifrado como a capacidade de resistência a ataques estatísticos. Em seguida, um algoritmo simplificado do AES é analisado a partir da perspectiva das criptoanálises linear e diferencial. Os resultados para estas criptoanálises mostram que a proposta é mais segura contra esses ataques que o algoritmo original. Esta tese também apresenta um esquema de marca d’água robusto para imagens. Os bits inseridos na imagem são os bits de paridade de um código corretor de erro cuja mensagem é formada pela combinação dos bits de marca d’água com bits caóticos, propiciando robustez a ataques. A robustez do método proposto é testada para vários ataques utilizados em processamentos de sinais e ataques geométricos. Comparações com resultados da literatura revelam que a técnica proposta apresenta desempenho melhor que alguns métodos existentes.