Photo Photo Photo Photo Photo Photo

Print
E-mail
Computer science: Modified Blowfish Algorithm for Image Encryption using Multi Keys based on five Sboxes

 

Modified Blowfish Algorithm for Image Encryption using Multi Keys based on five Sboxes

Nada Hussein M. Ali1*, Suaad Ali Abead2

1Department of Computer Science, College of Science, University of Baghdad, Baghdad, Iraq

2Department of Computer Science, College of Science for women, University of Baghdad, Baghdad, Iraq

Abstract

     In this paper, a new modification was proposed to enhance the security level in the Blowfish algorithm by increasing the difficulty of cracking the original message which will lead to be safe against unauthorized attack. This algorithm is a symmetric variable-length key, 64-bit block cipher and it is implemented using gray scale images of different sizes. Instead of using a single key in cipher operation, another key (KEY2) of one byte length was used in the proposed algorithm which has taken place in the Feistel function in the first round both in encryption and decryption processes. In addition, the proposed modified Blowfish algorithm uses five Sboxes instead of four; the additional key (KEY2) is selected randomly from additional Sbox5, the fifth Sbox is formed in GF(28) and it is variable to increase the complexity of the proposed algorithm. The obtained results were tested using many criteria: correlation criteria, number of pixels change rate (NPCR) and mean square error (MSE). These tested factors were approved by the output results which demonstrated that the correlation of image elements in the proposed algorithm was significantly reduced during the encryption operation. Also, the algorithm is very resistant to attempts of breaking the cryptographic key since two keys were used in the encryption/ decryption operations which lead to increase the complexity factor in the proposed algorithm.

Keywords: Blowfish, MSE, Encryption, Decryption, NPCR, Correlation, Gray scale images.

 

تعديل لخوارزمية السمكة المنتفخة لتشفير الصور باستخدام مفاتيح متعددة بالاعتماد على خمسةSboxes

ندى حسين محمد علي1*، سعاد علي عبيد2

1قسم علوم الحاسبات ، كلية العلوم، جامعة بغداد، بغداد، العراق

2قسم علوم الحاسبات، كلية العلوم للبنات، جامعة بغداد، بغداد، العراق

الخلاصة

في هذا البحث، اقترح تعديل جديد لتعزيز مستوى الأمان في خوارزمية السمكة المنتفخه.هذه الخوارزمية تعتبرمن ذوات المفاتيح المتناظرة والمتغيرة الاطوال,وذات 64 بت كتلية الشفرات. والهدف من هذا النهج الجديد والذي يتم تنفيذه باستخدام  الصور الرمادية ذات أحجام مختلفة، هو لزيادة صعوبة تكسير الرسالة الأصلية التي من شأنها أن تؤدي إلى تكون آمنة ضد نوع الهجوم الغير مخول به. فبدلا من استخدام مفتاح واحد في عملية التشفير، تم استخدام مفتاح آخر (KEY2)  يتكون طوله من بايت واحد في الخوارزمية المقترحة والتي تم التحديث فيها في دالة  Feistel في الدورة الأولى  في كل من عمليات التشفير وفك التشفير. وبالإضافة إلى ذلك، تستخدم خوارزمية السمكة المنتفخة المقترحة خمسة  Sboxes بدلا من أربعة. يتم تحديد مفتاح إضافي (KEY2) بشكل عشوائي من Sbox5  الاضافية، ويتم تشكيل Sbox الخامس في GF (28)  ويكون متغير وذلك لزيادة تعقيد الخوارزمية المقترحة. تم اختبار النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام العديد من المعايير: معايير الارتباط، ونسبة عدد البكسل المتغيرة  (NPCR)  ومعدل مربع الخطأ . (MSE)وتم التأكد من خلال الاختبار لهذه العوامل من قبل نتائج الإخراج التي أثبتت أن الترابط بين عناصر الصورة في التقنية المقترحة انخفض بشكل ملحوظ خلال عملية التشفير. وأيضا، فإن هذا النظام مقاوم لمحاولات كسر مفتاح التشفير وذلك لاستخدام مفتاحين في عمليات التشفير / فك التشفير التي تؤدي إلى زيادة عامل تعقيد في الخوارزمية المقترحة.






alt

 

S5 Box

Login



Register

*
*
*
*
*

Fields marked with an asterisk (*) are required.