양방향 혼돈맵과 가역적 셀룰러 오토마타 기반 이미지 암호화 및 디지털 워터마킹 연구

Image Encryption and Digital Watermarking Using Two-Way Chaotic Maps and Reversible Cellular Automata

연구 내용

양방향 혼돈맵과 가역적 셀룰러 오토마타를 결합하여 이미지 혼돈·확산을 수행하고, 꿀 암호와 결합한 워터마킹을 구현하는 연구

국립한밭대학교 이상금 연구실은 이미지 데이터의 기밀성과 무결성 확보를 위해 혼돈 기반 암호화와 가역적 변환을 중심으로 연구를 수행합니다. 먼저 양방향 혼돈맵을 이용해 바이트 단위 픽셀 치환으로 이미지 혼돈을 구성하고, 가역적 셀룰러 오토마타로 비트 단위 확산을 반복 적용하여 해석 가능성을 낮춥니다. 또한 꿀 암호와 결합한 디지털 워터마킹에서는 키 공간 기반 확산 행렬 변환과 가역적 셀룰러 오토마타 변환을 적용해 삽입 정보의 비가시성과 공격 저항성을 함께 설계합니다.

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연구 흐름

초기에는 혼돈 모델이 갖는 키 공간 취약성을 보완하기 위해 양방향 혼돈맵 기반 이미지 혼돈 생성과 가역적 셀룰러 오토마타의 반복 확산 메커니즘을 결합하는 방향으로 연구를 수행했습니다. 이후에는 동일 계열의 변환 원리를 디지털 워터마킹으로 확장하여 꿀 암호의 키 민감성을 적용하고, 이산 웨이블릿 변환을 활용해 시각적 변화는 최소화하면서 삽입·추출 절차의 보안성을 높이는 연구로 발전했습니다. 최근에는 이미지 암호화와 워터마킹을 동일한 가역적 변환 프레임에서 통합 설계하는 흐름을 유지하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

이미지 암호화 모듈
디지털 저작권 인증
콘텐츠 무결성 검증
안전한 의료 영상 전송
비가시 워터마킹
키 민감도 기반 보안 전송
기밀성 보장 데이터 백업
공격 저항형 영상 보안
가역 변환 기반 복원 기술
멀티미디어 보안 시스템