論文の概要: Efficient Quantum Image Encryption Technique for Securing Multimedia Applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.07996v2
• Date: Mon, 25 Apr 2022 14:47:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-17 00:00:15.647386
• Title: Efficient Quantum Image Encryption Technique for Securing Multimedia Applications
• Title（参考訳）: マルチメディアアプリケーションのための効率的な量子画像暗号化技術
• Authors: Rakesh Saini, Bikash K. Behera, Hussein Abulkasim, Prayag Tiwari, Ahmed Farouk
• Abstract要約: 我々は,一般化アフィン変換とロジスティックマップを用いたマルチメディアアプリケーションのための効率的な量子画像暗号化手法を開発した。 提案アルゴリズムの性能と計算複雑性を計測し,その効率を様々な基準に対して証明した。 最後に、様々なノイズ攻撃に対するロバスト性およびセキュリティ分析により、提案した量子画像暗号化法が、セキュアで正確に測定可能な量子画像処理システムを形成することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.508240448634342
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Multimedia security is a vital sector due to its significant impact on the development of industry 5.0. The current multimedia security systems depend on complex mathematical calculations, proven theoretically and practically in their inability to provide complete protection of information against internal and external attacks and penetration attempts. Unfortunately, the advancement of the quantum computer allowing the decryption of secured multimedia data by classical cryptographic algorithms will influence smart industries since no one can imagine the actual processing power of the quantum computer. Therefore, we have developed an efficient quantum image encryption technique for multimedia applications using generalized affine transform and logistic map. The designed generalized quantum circuits for the developed approach are tested and evaluated using the IBM cloud-based quantum computer. The proposed algorithms' performance and computational complexity analysis are measured and proved its efficiency against various criteria. Furthermore, a hybrid approach to reduce the circuit complexity and quantum cost using the Espresso algorithm to approximately 50\% for the cost of adding one more qubit to the circuit is presented. Finally, the robustness and security analysis against various noise attacks proved that the proposed quantum image encryption method forms a secured and accurately measurable quantum image processing system.
• Abstract（参考訳）: マルチメディアセキュリティは、業界5.0の開発に大きな影響を与えるため、重要な分野である。 現在のマルチメディアセキュリティシステムは複雑な数学的計算に依存しており、理論上、事実上、内部および外部からの攻撃や侵入の試みに対する情報の完全な保護を提供することができないことが証明されている。 残念ながら、古典的な暗号アルゴリズムによるセキュアなマルチメディアデータの復号化を可能にする量子コンピュータの進歩は、量子コンピュータの実際の処理能力を想像できないため、スマート産業に影響を及ぼすだろう。 そこで我々は,一般化アフィン変換とロジスティックマップを用いたマルチメディアアプリケーションのための効率的な量子画像暗号化手法を開発した。 設計した一般化量子回路をibmのクラウドベースの量子コンピュータを用いてテストし,評価した。 提案アルゴリズムの性能と計算複雑性を計測し,その効率を様々な基準に対して証明した。 さらに、Espressoアルゴリズムを用いた回路複雑性と量子コストを、回路にもう1つの量子ビットを加えるコストに対して約50倍に削減するハイブリッドアプローチを提案する。 最後に,様々なノイズアタックに対するロバスト性とセキュリティ解析により,提案手法が安全かつ正確に測定可能な量子画像処理システムを形成することを証明した。

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