Contribution au chiffrement des images niveaux de gris en utilisant la théorie du Chaos et les moments orthogonaux discrets

Abstract

Dans ce travail nous proposons un ensemble d’algorithmes de chiffrement basés sur la théorie du chaos et les moments discrets orthogonaux. Dans une première contribution nous introduisons un nouveau schéma de chiffrement basé sur la théorie de moment. En effet, Les coefficients des moments de l’image sont d’abord estimés, ensuite on applique les opérations de chiffrement chaotique sur cet espace moment. Ainsi, nous avons développé cinq algorithmes de chiffrement basés sur les moments de Tchebichef, Krawtchouk, Hahn, Dual-Hahn et Racah. Une étude comparative entre ces algorithmes et un algorithme de chiffrement basé sur la DCT montre la supériorité des algorithmes proposés. Outre, une étude comparative est menée entre nos algorithmes et ceux de l’état de l’art. Nous avons conclu que les algorithmes proposés sont assez sécurisés pour résister à tout type d’attaques connues. Le deuxième d’axe de recherche consiste à optimiser le temps du calcul des algorithmes proposés. Pour cela, nous avons proposé un nouveau schéma de chiffrement basé sur les moments de Tchebichef et la théorie du chaos. Ce chiffrement dit sélectif, chiffre un sous ensemble de coefficients de Tchebichef, le résultat est un algorithme plus rapide avec un temps de calcul largement réduit. En plus, les expérimentations menées ont montré que cet algorithme est sécurisé entre toutes les attaques classiques. Toujours dans cette perspective d’améliorer le temps de calcul des algorithmes de chiffrement, nous proposons un ensemble d’algorithmes de chiffrement chaotiques basés sur un schéma de calcul parallèle et qui utilise les moments séparables discrets. Ce schéma de calcul parallèle réalise les étapes nécessaires au chiffrement sur des « Thread » séparés, ce qui permet l’exécution de plusieurs processus en même temps. Ainsi, nous avons présenté trois algorithmes de chiffrement basés sur les moments séparables de Tchebichef-Krawtchouk (TKM), Tchebichef-Hahn (THM) et Krawtchouk-Hahn (KHM) et utilisant un schéma de chiffrement chaotique parallèle. Les résultats des expérimentations réalisés montrent bien une amélioration considérable de temps de calcul ainsi qu’une résistance à toutes les attaques connues.