بهبود کارآیی یک روش آشوبناک رمزنگاری تصویر با برنامه نویسی بر روی پردازنده گرافیکی با استفاده از ابزار برنامه نویسی cuda

استفاده از پردازنده گرافیکی در انجام محاسبات و پردازش هایی با قابلیت موازی سازی، یکی از رویکردهای جدید توسعه دهندگان کاربردهای کامپیوتری است. این ابزار به منظور جایگزین شدن به جای پردازنده های مرکزی چند هسته ای گران قیمت در انجام محاسبات و پردازش موازی توسعه یافته و قابلیت های تازه ای به غیر از کارکرد اصلی خود، که افزایش قابلیت های نمایشی تصاویر دیجیتال است، پیدا کرده است. از سویی ویژگی مورد توجه برای رمزنگاری داده های تصویری، داده با حجم بالا و داده تکراری زیاد است ویژگیهایی که سبب می شود توابع آشوب برای رمزنگاری آن مناسب باشند. خصیصه توابع آشوب که آنها را برای این هدف مناسب می سازد، پیچیدگی اجرایی پایین با وجود قدرت در هم ریزی بالا، امکان تعریف کلید طولانی، مناسب برای داده باحجم زیاد و حساسیت بسیار بالا به شرایط اولیه به منظور دستیابی به امنیت بالا در رمزنگاری تصویر است. از این رو ما روشی را با استفاده از نگاشت های آشوب برای رمزنگاری تصویر ایجاد نمودیم و برای بهبود کارایی، با استفاده از محیط cuda، الگوریتم مطرح شده را بر روی پردازنده گرافیکی پیاده سازی نمودیم. همزمان الگوریتم را بر روی پردازنده مرکزی نیز پیاده سازی کردیم. مقایسه نتایج کارایی و زمان این دو روش اجرای الگوریتم نشان داد استفاده از پردازنده گرافیکی در بهبود کارایی و کاهش زمان اجرای الگوریتم رمزنگاری تصویر نقش موثری داشت. از سویی سنجش معیارهای مرسوم برای امن دانستن روشهای رمزنگاری تصویر، برای روش ارائه شده نشان داد استفاده از نگاشت های آشوب در رمزنگاری تصویر و اعمال آن بر سطح بیت می تواند امنیت قابل توجهی را برای رمزنگاری تصویر فراهم آورد و این دلیل افزایش بیش از پیش استفاده از نگاشت آشوب در طرح های رمزنگاری تصویر است. اما تمایز اصلی طرح ارائه شده استفاده از ابزار جدید پردازنده های گرافیکی به منظور رسیدن به کارایی بهتر بود. که مقایسه نتایج در قالب نمودار و جدول ها موثر بودن استفاده از قابلیت های پردازنده گرافیکی را برای انجام این امر نشان داد. به عنوان کارهای پیش رو در این زمینه می توان به مطالعه نحوه بهینه سازی بلاک بندی تصویر در پردازش موازی بر روی پردازنده گرافیکی به منظور استفاده بهینه از قابلیت های آن و ارائه راه حل برای محدودیت های تبادل داده با حجم زیاد، بین پردازنده گرافیکی و پردازنده مرکزی پرداخت که با توجه به محدودیت هایی که پردازنده گرافیکی ایجاد می کند باعث افزایش دقت در رمزنگاری و رمزگشایی و بهبود قابل توجه کارایی خواهد شد.