Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi

ETEM, TAHA; KAYA, Turgay

Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi

Taha ETEM, (Muş Alparslan Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü, Muş, Türkiye)

Turgay KAYA (Fırat Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü, Elazığ, Türkiye)

Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi

4 1

Yıl: 2020 Cilt: 32 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 287 - 294 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 26-01-2021

Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi

Öz:

Sözde rastgele sayı üreteçleri uygulama kolaylığı sebebiyle tercih nedeni olmaktadır. Herhangi bir donanım olmaksızınrastgele sayı dizilerini hızlı bir şekilde üretebilmek önemli bir avantajdır. Üretilen sayıların kriptolojik uygulamalar gibi hassasalanlarda kullanılması durumunda bazı istatistiksel gerekliliklerin karşılanması gerekmektedir. Bu amaçla uygulanan sözderastgele sayı üreteci tasarımı LCG algoritmasıyla oluşturulduktan sonra Trivium algoritmasıyla son işlemden geçirilerekistatistiksel testlerde başarılı bir rastgele sayı dizi elde edilmiştir. Üretilen sayılar DES, 3DES ve AES şifreleme algoritmalarıiçin anahtar olarak kullanılarak örnek görüntü şifreleme uygulamaları yapılmıştır. Oluşturulan görüntü şifreleme sisteminin herbir algoritma için işlenme hızları karşılaştırılmıştır. AES şifreleme standardı hem en güncel algoritma olması hem de şifrelemeve şifre çözme sürelerindeki başarısıyla öne çıkmıştır. Ayrıca incelenen algoritmalar içerisinde 256 bit’e kadar en uzunşifreleme anahtarlarını desteklemesi sebebiyle daha güvenli bir şifreleme işlemi gerçekleştirdiği söylenebilir.

Anahtar Kelime:

Trivium-Linear Congruential Generator Based Bit Generation For Image Encryption

Öz:

Pseudo random number generators are preferred because of the easy application. Without any hardware, quickly generating random number streams is an important advantage. Applying generated numbers on delicate fields such as cryptographic applications is required some statistical necessities. For this purpose, pseudo random number generator application design is created by LCG algorithm then post-processing is made by Trivium algorithm for obtaining statistically successful random number stream. Generated numbers are used as a key for DES, 3DES and AES cryptography algorithms for applications of sample image encryption. The processing speeds of the created image encryption system for each algorithm were compared. The AES encryption standard stands out with its being the most up-to-date algorithm as well as its success in encryption and decryption durations. Also, it can be said that it performs a more secure encryption process since it supports the longest encryption keys up to 256 bits among the examined algorithms.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] Coskun S, Pehlivan I, Akgul A, GÜREVİN B. A new computer-controlled platform for ADC-based true random number generator and its applications. Turkish J. Electr. Eng. Comput. Sci. 2019. pp. 847–860,.
[2] Kaya T. A true random number generator based on a Chua and RO-PUF: design, implementation and statistical analysis. Analog Integr. Circuits Signal Process. 2019. 2.
[3] Tuna M, Karthikeyan A, Rajagopal K, Alcin M, Koyuncu I. Hyperjerk multiscroll oscillators with megastability: Analysis, FPGA implementation and a novel ANN-ring-based True Random Number Generator. AEU - Int. J. Electron. Commun. 2019. 112.
[4] Akgul A. Yeni Kaotı̇ k Sı̇ stemler ile Rasgele Sayi Üretecı̇ Tasarimi Ve Çoklu-Ortam Verı̇ lerı̇ nı̇ n Yüksek Güvenlı̇ kli Şı̇ frelenmesı̇ . Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. 2015.
[5] Arslan Tuncer S. Real-Time Random Number Generation with Ring Oscillator Based Double Physically Unclonable Function. J. Microelectron. Electron. Components Mater. 2018. 48(2). pp. 121–128.
[6] Akgul A, Kacar S, Pehlivan I. An Audio Data Encryption with Single and Double Dimension Discrete-Time Chaotic Systems. Tojsat. 2015. 5(3). pp. 14–23.
[7] Koyuncu I, Ozcerit A, Pehlivan I, Avaroglu E. Design and implementation of chaos based true random number generator on FPGA. IEEE Signal Processing and Communications Applications Conference, 2014, pp. 236–239.
[8] Tuncer T. Implementation of duplicate TRNG on FPGA by using two different randomness source. Elektron. ir Elektrotechnika 2015. 21(4). pp. 35–39.
[9] Buchovecká S, Lórencz R, Kodýtek F, Buček J.True random number generator based on ring oscillator PUF circuit, Microprocess. Microsyst. 2017. 53. pp. 33–41.
[10] Petchlert B, Hasegawa H. Using a low-cost electroencephalogram (EEG) directly as random number generator. Proc. - 2014 IIAI 3rd Int. Conf. Adv. Appl. Informatics. 2014. pp. 470–474.
[11] Avaroglu E, Koyuncu I, Özer AB, Turk M. Hybrid pseudo-random number generator for cryptographic systems. Nonlinear Dyn. 2015. 82(1). pp. 239–248.
[12] Chen X. Modeling Random Telegraph Noise as a Randomness Source and its Application in True Random Number Generation. IEEE Trans. Comput. Des. Integr. Circuits Syst. 2016. 35(9). pp. 1435–1448.
[13] Neugebauer F, Polian I, Hayes JP. S-box-based random number generation for stochastic computing. Microprocess. Microsyst. 2018. 61(1). pp. 316–326.
[14] Avaroglu E. Pseudorandom number generator based on Arnold cat map and statistical analysis. Turkish J. Electr. Eng. Comput. Sci. 2017. 25(1). pp. 633–643.
[15] Arslan Tuncer S, Kaya T. True Random Number Generation from Bioelectrical and Physical Signals. Comput. Math. Methods Med. 2018. 2018. pp. 1–11.
[16] Akgul A, Arslan C, Aricioglu B. Desıgn Of An Interface For Random Number. 2017. 1(1). pp. 1–18.
[17] Moosavi SR, Nigussie E, Virtanen S, Isoaho J. Cryptographic key generation using ECG signal. 2017 14th IEEE Annu. Consum. Commun. Netw. Conf. CCNC. 2017. pp. 1024–1031.
[18] Etem T, Kaya T. A novel True Random Bit Generator design for image encryption. Phys. A Stat. Mech. its Appl. 2020. 540.
[19] Devi A, Sharma A, Rangra A. A Review on DES, AES and Blowfish for Image Encryption & Decryption. Int. J. Eng. Comput. Sci. 2015. 4(6). pp. 12646–12651.
[20] O’neill ME. A PCG: A Family of Simple Fast Space-Efficient Statistically Good Algorithms for Random Number Generation. ACM Trans. Math. 2017. 217. pp. 1–46.
[21] Bhattacharjee B. Maity K. Das K. A Search for Good Pseudo-random Number Generators : Survey and Empirical Studies.2018.
[22] Kaya T. Memristor and Trivium-based true random number generator. Phys. A Stat. Mech. its Appl. 2020. 124071.
[23] Chen X, Zhang Y, Zhang G, Zhang Y. Evaluation of ECG random number generator for wireless body sensor networks security. 2012 5th Int. Conf. Biomed. Eng. Informatics. 2012. pp. 1308–1311.
[24] Sathiyamurthi P, Ramakrishnan S. Speech encryption using chaotic shift keying for secured speech communication. Eurasip J. Audio, Speech, Music Process. 2017. 2017.
[25] Akgul A, Moroz I, Pehlivan I, Vaidyanathan S. A new four-scroll chaotic attractor and its engineering applications. Optik. 2016. 127. pp. 5491–5499.

APA	ETEM T, KAYA T (2020). Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi. , 287 - 294.
Chicago	ETEM TAHA,KAYA Turgay Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi. (2020): 287 - 294.
MLA	ETEM TAHA,KAYA Turgay Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi. , 2020, ss.287 - 294.
AMA	ETEM T,KAYA T Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi. . 2020; 287 - 294.
Vancouver	ETEM T,KAYA T Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi. . 2020; 287 - 294.
IEEE	ETEM T,KAYA T "Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi." , ss.287 - 294, 2020.
ISNAD	ETEM, TAHA - KAYA, Turgay. "Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi". (2020), 287-294.

APA	ETEM T, KAYA T (2020). Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 32(1), 287 - 294.
Chicago	ETEM TAHA,KAYA Turgay Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32, no.1 (2020): 287 - 294.
MLA	ETEM TAHA,KAYA Turgay Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.32, no.1, 2020, ss.287 - 294.
AMA	ETEM T,KAYA T Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020; 32(1): 287 - 294.
Vancouver	ETEM T,KAYA T Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020; 32(1): 287 - 294.
IEEE	ETEM T,KAYA T "Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi." Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 32, ss.287 - 294, 2020.
ISNAD	ETEM, TAHA - KAYA, Turgay. "Görüntü Şifreleme için Trivium-Doğrusal Eşlenik Üreteci Tabanlı Bit Üretimi". Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32/1 (2020), 287-294.