論文の概要: Advancing Image Security with Quantum Key Distribution and Multi-Layer Chaotic Encryption for Quantum Resilient Transmission

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.09895v1
• Date: Fri, 17 Jan 2025 00:51:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-20 13:56:50.301556
• Title: Advancing Image Security with Quantum Key Distribution and Multi-Layer Chaotic Encryption for Quantum Resilient Transmission
• Title（参考訳）: 量子鍵分布による画像セキュリティの強化と量子レジリエント伝送のための多層カオス暗号化
• Authors: Tasmin Karim, Md. Shazzad Hossain Shaon, Md. Fahim Sultan, Mst Shapna Akter,
• Abstract要約: この研究は、QKD(Quantum Key Distribution)とMulti-Layer Chaotic Encryptionを統合することで問題を解決する。 このフレームワークは、医療、法科学計算、国家安全保障といった重要な分野におけるセキュアな通信プロトコルを定義するための、将来的なアプローチを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Quantum security improves cryptographic protocols by applying quantum mechanics principles, assuring resistance to both quantum and conventional computer attacks. This work addresses these issues by integrating Quantum Key Distribution (QKD) utilizing the E91 method with Multi-Layer Chaotic Encryption, which employs a variety of patterns to detect eavesdropping, resulting in a highly secure image-transmission architecture. The method leverages entropy calculations to determine the unpredictability and integrity of encrypted and decrypted pictures, guaranteeing strong security. Extensive statistical scenarios illustrate the framework's effectiveness in image encryption while preserving high entropy and sensitivity to the original visuals. The findings indicate significant improvement in encryption and decryption performance, demonstrating the framework's potential as a robust response to weaknesses introduced by advances in quantum computing. Several metrics, such as Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR), Structural Similarity Index (SSIM), Normalized Cross-Correlation (NCC), Bit Error Rate (BER), entropy values for original, encrypted, and decrypted images, and the correlation between original and decrypted images, validate the framework's effectiveness. The combination of QKD with Multi-Layer Chaotic Encryption provides a scalable and resilient technique to secure image communication. As quantum computing advances, this framework offers a future-proof approach for defining secure communication protocols in crucial sectors such as medical treatment, forensic computing, and national security, where information confidentiality is valuable.
• Abstract（参考訳）: 量子セキュリティは、量子力学の原則を適用して暗号プロトコルを改善し、量子攻撃と従来のコンピュータ攻撃の両方に対する耐性を確保する。 この研究は、E91法とMulti-Layer Chaotic Encryptionを併用した量子鍵分布(QKD)と、様々なパターンを用いて盗聴を検出することでこの問題に対処し、高いセキュアな画像伝送アーキテクチャを実現する。 この手法はエントロピー計算を利用して、暗号化された画像の予測不可能性と整合性を判定し、強力なセキュリティを保証する。 広範な統計シナリオは、元の視覚に対する高いエントロピーと感度を維持しながら、画像暗号化におけるフレームワークの有効性を示している。 この結果は、暗号化と復号化性能が大幅に向上し、量子コンピューティングの進歩によって導入された弱点に対する堅牢な応答としてのフレームワークの可能性を示している。 Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR), Structure similarity Index (SSIM), Normalized Cross-Correlation (NCC), Bit Error Rate (BER), Entropy values for original, encrypted, and decrypted image, and the correlation between original and decrypted image, validate the framework's effective。 QKDとMulti-Layer Chaotic Encryptionの組み合わせは、画像通信をセキュアにするためのスケーラブルでレジリエントな技術を提供する。 量子コンピューティングが進歩するにつれて、このフレームワークは医療、法医学計算、国家安全保障など重要な分野におけるセキュアな通信プロトコルを定義するための将来的なアプローチを提供する。

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