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基于量子比特平面控制的XOR操作和改进的逻辑映射的量子视频加密。 (英语) Zbl 07571797号

摘要:本文提出了一种高效、安全的量子视频加密算法,该算法基于量子位平面控制的XOR运算和多层加密步骤中的改进逻辑映射。在该方法中,提出了三个简单的密码系统步骤来完成整个加密过程:帧间置换、帧内像素位置几何变换和高4帧内量子位置乱。首先,利用改进的逻辑映射生成的密钥控制帧间置换,对量子视频的帧间位置进行置换。其次,通过帧内像素位置几何变换和改进的logistic映射对帧内像素的位置进行加密。最后,通过量子控制-XOR操作和改进的逻辑映射对高4帧内量子比特平面进行置乱。实验表明,该量子视频加密方法计算简单、效率高、复杂度低,在视频点播、视频会议等安全应用中具有较强的过滤能力。

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82至XX 统计力学,物质结构
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参考文献:

[1] Dubbers博士。;Stöckmann,H.-J.,《量子信息学》(2013),《施普林格:施普林格柏林》
[2] 尼尔森,硕士。;Chuang,I.L.,《量子计算与量子信息》(2010),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社·Zbl 1288.81001号
[3] Feynman,R.P.,《用计算机模拟物理》,国际。J.理论。物理。,21, 6/7, 467-488 (1982)
[4] 艾姆雷,S。;Balazs,F.,《量子计算与通信:工程方法》(2005),威利
[5] 阿布德·艾提,B。;Venegas Andraca,S.E。;Abd El-Latif,A.A.,《加密的量子信息协议》(Quantum information Protocol for Cryptographics),(量子计算:智能大规模实际应用环境(2018),施普林格:施普林格-查姆),3-23
[6] Deutsch,D.,《量子理论、教会原理和通用量子计算机》,Proc。R.Soc.伦敦A,400,97-117(1985)·Zbl 0900.81019号
[7] 巴伦科,A。;Bennett,C.H。;克利夫,R。;迪文森佐,D.P。;北马格勒斯。;肖尔,P.W。;斯莱托,T。;Smolin,J.A。;Weinfurter,H.,量子计算的基本门,物理学。版本A,52,3457(1995)
[8] Lian,S.,基于时空混沌系统的高效图像或视频加密,混沌孤子分形,40,5,2509-2519(2009)·Zbl 1198.94030号
[9] Yan,F。;Abdullah,M.Iliyasu;E.,Venegas Andraca Salvador,量子图像表示调查,量子信息处理。,15, 1, 1-35 (2016) ·Zbl 1333.81110号
[10] Venegas Andraca,S.E。;Bose,S.,《使用量子力学存储、处理和检索图像》(quantum Information and Computation.quantum Information and Computation,Proceedings of SPIE,vol.5105(2003),国际光学和光子学学会:国际光学和光子学会,美国佛罗里达州奥兰多),137-147
[11] Li,H.S。;青小中。;Lan,S.,量子系统中的图像存储、检索、压缩和分割,量子信息处理。,12, 6, 2269-2290 (2013) ·Zbl 1267.81118号
[12] 袁,S。;毛,X。;Xue,Y.,SQR:红外图像的简单量子表示,量子Inf.过程。,13, 6, 1353-1379 (2014) ·Zbl 1303.81056号
[13] Venegas,A.S。;Ball,J.,《纠缠量子系统中的图像处理》,《量子信息处理》。,9, 1, 1-11 (2010)
[14] 胡碧琴。;黄。D。;Zhou,R.G.,量子图像表示和数据加载方案的理论框架,科学。中国信息科学。,57, 1-11 (2014), 032108 ·Zbl 1343.68271号
[15] 勒·P·Q。;Dong,F。;Hirota,K.,用于多项式准备、图像压缩和处理操作的量子图像的灵活表示,量子信息处理。,10, 1, 63-84 (2010) ·Zbl 1209.81066号
[16] Zhang,Y。;Lu,K。;高Y.H。;Wang,M.,NEQR,数字图像的新型增强量子表示,量子信息处理。,12, 8, 2833-2860 (2013) ·Zbl 1283.81042号
[17] 孙,B。;伊利亚苏,A。;Yan,F。;Dong,F。;Hirota,K.,量子计算机上图像的RGB多通道表示,J.Adv.Compute。智力。智力。Inf.,17,3,404-417(2013)
[18] 宋,X。;王,S。;牛,X.,基于相位变换和初等变换的多通道量子图像表示,J.Inf.隐藏多媒体信号处理。,5, 4, 574-585 (2014)
[19] 桑,J。;王,S。;李强,彩色数字图像的新型量子表示,量子信息处理。,16, 2, 42 (2017) ·Zbl 1387.81172号
[20] 伊利亚苏,A.M。;勒·P·Q。;Dong,F。;Hirota,K.,《在量子计算机上表现和制作电影的框架》,《国际量子信息》,第9、6、1459-1497页(2011年)·Zbl 1275.81020号
[21] S.Wang,《量子视频的帧运动检测》,载《第十二届智能信息隐藏与多媒体信号处理国际会议论文集》,2016年第64卷,第145-151页。
[22] F.Yan,A.Iliyasu,A.Khan,H.Yang,多通道量子视频中的运动目标检测,收录于:IEEE第九届智能信号处理国际研讨会,2015年,第1-5页。
[23] Yan,F。;伊利亚苏,A。;Khan,A.,量子视频中基于测量的运动目标检测,国际。J.理论。物理。,55, 4, 2162-2173 (2015) ·Zbl 1338.81153号
[24] Yan,F。;伊利亚苏,A。;Venegas Andraca,S.公司。;Yang,H.,量子计算机上的视频加密和解密,国际。J.理论。物理。,54, 8, 2893-2904 (2015) ·Zbl 1330.81072号
[25] 王,S。;Song,X.,基于改进的LSQb和运动矢量的量子视频信息隐藏,互联网技术杂志。,18, 6, 1361-1368 (2017)
[26] 陈,S。;Qu,Z.,《新型大负载量子视频隐写和认证协议》,国际。J.理论。物理。,57, 12, 3689-3701 (2018) ·Zbl 1412.81118号
[27] A.A.Abd El-Latif,B.Abd-El-Atty,S.E.Venegas-Andraca,基于量子替换盒的新型图像隐写技术,《光学与激光技术》116(2019)92-102。
[28] 蒋,N。;Wu,W。;Wang,L.,arnold和fibonacci图像加扰的量子实现,量子信息过程。,13, 5, 1223-1236 (2014) ·Zbl 1291.81097号
[29] Zhou,R。;吴琼。;张,M。;沈,C.,基于量子图像几何变换的量子图像加密和解密算法,国际。J.理论。物理。,52, 6, 1802-1817 (2013)
[30] 周,N。;Hua,T。;龚,L。;廖琦,基于广义阿诺德变换和双随机相位编码的量子图像加密,量子信息处理。,14, 4, 1193-1213 (2015) ·Zbl 1328.81097号
[31] Liang,H。;陶,X。;周,N.,基于广义仿射变换和逻辑映射的量子图像加密,量子信息处理。,15, 7, 2701-2724 (2016) ·Zbl 1348.81171号
[32] 宋,X.H。;王,S。;Abd El-Latif,A.A.,基于受限几何和颜色变换的量子图像加密,量子信息处理。,13, 1765 (2014) ·Zbl 1305.81058号
[33] 周,N。;Chen,W。;Yan,X.,具有量子交叉交换操作和超混沌系统的比特级量子彩色图像加密方案,量子信息处理。,17, 1-24 (2018) ·Zbl 1448.81299号
[34] 龚·L·H。;他,X.T。;Cheng,S.,基于量子图像异或运算的量子图像加密算法,国际。J.理论。物理。,55, 7, 3234-3250 (2016) ·Zbl 1358.81081号
[35] 周,N.R。;Hua,T.X。;龚丽华,基于广义阿诺德变换和双随机相位编码的量子图像加密,量子信息处理。,14, 4, 1193-1213 (2015) ·Zbl 1328.81097号
[36] Hua,T。;陈,J。;Pei,D.,基于图像相关分解的量子图像加密算法,国际。J.理论。物理。,54, 2, 526-537 (2015) ·Zbl 1312.81045号
[37] El-Latif,A.A.A。;Abd-El-Atty,B。;Talha,M.,量子医学图像的稳健加密,IEEE Access,61073-1081(2018)
[38] Abd-El-Atty,B。;阿卜德·拉蒂夫,A.A。;Venegas Andraca,S.E.,基于圆上单粒子量子行走的NEQR图像加密协议,量子信息处理。,18, 272 (2019) ·Zbl 1504.81071号
[39] 李,L。;Abd-El-Atty,B。;Elseuofi,S。;Abd El-Rahiem,B。;Abd El-Latif,A.A.,基于四元数和多混沌系统的伪随机数生成器,(2019年第二届计算机应用与信息安全国际会议(ICCAIS)(2019),IEEE),1-5
[40] 宋,X.H。;王洪秋。;陈丽丽;Xie,W.,一种基于加密的量子灰度和彩色图像的秘密共享方案,国际。J.理论。物理。,58, 5, 1626-1650 (2019) ·Zbl 1422.81093号
[41] 刘杰。;Yang,D。;Zhou,H.,一种基于位平面和改进逻辑图的数字图像加密算法,多媒体工具应用。,77, 8, 10217-10233 (2018)
[42] Le,P。;伊利亚苏,A。;Dong,F。;Hirota,K.,《量子图像的快速几何变换》,IAENG Int.J.Appl。数学。,40, 3, 113-123 (2010) ·Zbl 1229.68080号
[43] Chen,L。;邹,J。;Zhao,Y。;张,M.,广义混合集值映射公共吸引点的迭代逼近,J.不动点理论应用。,21, 58 (2019) ·Zbl 1475.47051号
[44] Abd El-Latif,A.A。;李,L。;Wang,N。;韩,Q。;牛晓明,基于量子混沌系统的混沌图像加密新方法,利用颜色空间,信号处理。,93, 11, 2986-3000 (2013)
[45] Chiaraluce,F。;西卡雷利,L。;Gambi,E.,视频加密的新混沌算法,IEEE Tans。消耗。电子。,48, 4, 838-844 (2002)
[46] Rui,L.,使用改进的1D logistic混沌映射的彩色图像加密新算法,Open Cybern。系统。J.,9,1(2015)
[47] 周,N.R。;严晓云。;Liang,H.R。;陶,X.Y。;Li,G.Y.,基于量子3D Arnold变换和缩放中唐混沌系统的多图像加密方案,量子信息处理。,17, 338 (2018) ·Zbl 1402.81100号
[48] 刘福伟。;Koenig,H.,视频加密算法调查,计算机。安全。,29, 1, 3-15 (2010)
[49] 李,H。;Wang,Y。;Zuo,Z.,基于混沌的图像加密算法,带轨道扰动和动态状态变量选择机制,Opt。激光工程,115,197-207(2019)
[50] 艾哈迈德·J。;Ahmed,F.,图像加密方案的效率分析和安全性评估,国际视频图像处理杂志。净值。安全。,12, 4 (2012)
[51] 阿明,M。;俄勒冈州法拉格拉。;Abd El-Latif,A.A.,一种用于图像加密系统的混沌分组密码算法,Commun。非线性科学。数字。模拟。,15, 11, 3484-3497 (2010) ·Zbl 1222.94030号
[52] 帕克,西南部。;Shin,S.U.,H.264/可伸缩视频编码(SVC)的高效选择性加密方案,137-376(2008),Ncm
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