Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2017 / Cilt: 32 - Sayı: 1

Hybrid data compression and optical cryptography with orthogonal matching pursuit

Dik eşleştirme arayış yöntemi ile hibrit veri sıkıştırma ve optiksel kriptografi

Pages
131–139
Publication Date
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Thus, the overall cryptographic system is a hybrid optical system (both symmetric and asymmetric) since DRPE is a symmetric opticalencyrption method.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Compressive Sensing (CS), which makes it possible to reduce the amount of data and thereby to greatlysimplify the sensor system has become a very important research area.
📊
Key Findings & Data:In this method, data is compressedbefore measurements whereas data is first measured and then compressed in the current technology.
💡
Conclusion & Impact:Thus, the overall cryptographic system is a hybrid optical system (both symmetric and asymmetric) since DRPE is a symmetric opticalencyrption method.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Compressive Sensing (CS), which makes it possible to reduce the amount of data and thereby to greatlysimplify the sensor system has become a very important research area. In this method, data is compressedbefore measurements whereas data is first measured and then compressed in the current technology. Thisapproach leads to reducing the number of sensors. In this study, simultaneous compressive sensing andhybrid optical cryptography is developed as a new approach to handle two important problems in the field of communications, namely, effective and efficient signal processing and secure transmission ofinformation. In this work, CS is achieved with the orthogonal matching pursuit (OMP) algorithm. Then,the CS-OMP algorithm is combined with the double random phase encyrption (DRPE) method to achieveboth compression and encyrption of data. In order to achieve high security, the keys used in CS and DRPEare transmitted to the receiver by an asymmetric cryptography method. Thus, the overall cryptographic system is a hybrid optical system (both symmetric and asymmetric) since DRPE is a symmetric opticalencyrption method.

Özet

Sıkıştırılmış Algılama (SA) son zamanlarda veri boyutunun ve sensör sistemlerinin azaltılması gibi çok fazla uygulamayı mümkün kılmasından dolayı çok önemli bir araştırma alanı olmuştur. Datayı önce eldeedip, onu sonra sıkıştırması yerine sıkıştırılmış algılamada veri, sıkıştırılmış formda işlem görmektedir. Buuygulama sensör sayısının azaltılmasına neden olmaktadır. Bu çalışmada eş zamanlı sıkıştırılmış algılamaile yeni bir kriptografi uygulaması ve bu sayede haberleşme alanındaki önemli iki problem olanefektif/etkin/verimli işaret işleme ve bu işareti güvenli olarak iletme konularına alternatif çözümaraştırması amaçlanmıştır. Bu çalışmada sıkıştırılmış algılama için Dik Eşleştirme Arayış (DEA)algoritması kullanılmıştır. Daha sonra, hem sıkıştırma hem de şifreleme başarmak için SA-DEA algoritması ile çift rastgele faz şifreleme (DRPE) yöntemi birleştirilmiştir. Yüksek güvenlik elde etmek içinsıkıştırılmış algılamada ve DRPE metodunda kullanılan anahtarlar alıcıya asimetrik kriptografi metodu ileiletilmiştir. DRPE simetrik optiksel şifreleme metodu olduğundan bu sebeple tüm kriptografik sistem, hibrit optiksel sistem (hem simetrik hem de asimetrik) olarak çalışmaktadır.

🔖

Cite This Article

ERSOY, O. K., ATAR, E., ÖZYILMAZ, L. (2022). Hybrid data compression and optical cryptography with orthogonal matching pursuit. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 32 - Sayı: 1, 131–139. https://ajindex.com/articles/523605

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (17)

  1. Candès E., Romberg J., Tao T., Robust uncertainty principles: Exact signal reconstruction from highly incomplete frequency information, IEEE Trans. on Information Theory, 52 (2), 489-509, 2006
  2. Donoho D., Compressed sensing, IEEE Trans. on Information Theory, 52 (4), 1289 - 1306, 2006
  3. Donoho D., Chen, S., Saunders, M., Atomic decomposition by basis pursuit, SIAM Journal on Scientific Computing, 20 (2), 33-61, 1998
  4. Karakuş K., Programlanabilir donanım üzerinde sıkıştırıcı algılama ile görüntü yeniden oluşturma algoritmasının tasarımı, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011
  5. Krishnamurthy M., Seagren E.S., Alder R., Bayles A.W., Burke J., Carter S., Faskha E., Basics of Cryptography and Enryption, How to Cheat at Securing Linux, Syngress Publishing, Inc., Elsevier, Inc., 30 Corporate Dr., Burlington, MA 01803, 2008
  6. Septimus A., Steinberg, R., Compressive sampling hardware reconstruction, International Symposium on Circuits and Systems, 35 (3), 3316-3319, 2010
  7. Baraniuk R., Compressive sensing, IEEE Signal Processing Magazine, 24 (4), 118-121, 2007
  8. Borghi A., Darbon J., Peyronett S., Chan T., Osher S., Compressive sensing algorithm for parallel many-core architectures, Journal of Signal Processing Systems, 7 (1), 1-20, 2013
  9. Donoho D., Stark, P. B., Uncertainty principles and signal recovery, SIAM, J. Appl. Math., 49 (3), 906- 931, 1989
  10. Candès E., Wakin, M., An introduction to compressive sampling, IEEE Signal Processing Mag., 25 (2), 21-30, 2008
  11. Satheesh B., Deepa B., Subhadra B, Devi S., Compressive Sensing for Array Signal Processing, India Conference (INDICON), India, 104-108, 7-9 Aralık, 2012
  12. Tropp J., Gilbert A.C., Signal recovery from partial information via orthogonal matching pursuit, IEEE Trans. Inform. Theory, 53 (12), 4655-4666, 2007
  13. Ersoy O. K., Nouira A., Image coding with the discrete cosine-III transform, IEEE Journal On Selected Areas In Communications, 10 (5), 21-45, 1992
  14. Herranz J., Identity-based ring signatures from RSA, Theoretical Computer Science, 89 (2), 100-117, 2007
  15. Ham L., Ren J., Efficient identity-based RSA multisignatures, Computer & Security, 27 (2), 12-15 March 2008
  16. Menezes A. J., Oorschot P. C., Vanstone S. A., Handbook of applied cryptography, Boca Raton: CRC Press, ISBN: 0-8493-8523-7, 1997
  17. Bellovin S.M., Cryptography and the internet, 18th Annual International Cryptology Conference Santa Barbara, California, USA, 107-111,