I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   22 ,   No .   3 J u n 2 0 2 1 ,   p p .   1457 ~ 14 66   I SS N:  2 5 02 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.v 2 2 .i 3 . pp 1 4 5 7 - 14 66       1457       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   P ublic  key  crypto sy ste m   ba sed o m ul tiple  cha o tic  m a ps  for  i m a g e en cryp tion       Yo us if   S.   Na j a f ,   M a her   K .   M a h m o o d   Al - Aza w i   De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   A l - M u sta n siriy a h   Un iv e rsit y ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   1 9 ,   2 0 20   R ev i s ed   A p r   4 ,   2 0 2 1   A cc ep ted   A p r   2 7 ,   2 0 2 1       Im a g e   is  o n e   o f   th e   m o st  im p o rt a n f o rm o f   in f o rm a ti o n .   In   t h is   p a p e r,   tw o   p u b li c   k e y   e n c r y p ti o n   sy ste m a r e   p ro p o se d   to   p r o tec im a g e f ro m   v a rio u s   a tt a c k s.  Bo th   sy st e m d e p e n d   o n   g e n e ra ti n g   a   c h a o ti c   m a tri x   ( u sin g   m u lt ip le  c h a o ti c   m a p s.  T h e   p a ra m e ters   f o th e se   m a p s a re   tak e n   f ro m   th e   sh a re d   se c re t   k e y g e n e ra ted   f ro m   Ch e b y sh e v   m a p   u sin g   p u b li c   k e y f o A li c e   a n d   se c re k e y   f o Bo b   o v ice   v e rsa .   T h e   se c o n d   sy ste m   h a s   th e   fe a tu re   o f   d e c e iv in g   th e   th ird   p a rty   f o se a rc h in g   f o f a k e   k e y s.  A n a l y sis a n d   tes ts s h o w e d   t h a t h e   tw o   p ro p o se d   sy ste m re sist   v a rio u a tt a c k a n d   h a v e   v e r y   l a rg e   k e y   sp a c e .   T h e   re su lt a re   c o m p a re d   w it h   o th e c h a o b a se d   sy ste m to   sh o w   th e   s u p e rio r it y   o f   th e se   tw o   p ro p o se d   sy ste m s .     K ey w o r d s :   C h eb y s h ev   m ap   C r y p to s y s te m   I m ag e n cr y p tio n   Mu ltip le  c h ao tic  m ap s   P u b lic  k e y   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Yo u s i f   S.  Naj af   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g   Al - M u s ta n s ir i y a h   U n iv er s it y   B ag h d ad ,   I r aq   E m ail:   y o u s if s . j aa f ar @ u o k u f a. ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   r e c en t   y e a r s ,   el e c t r o n i c   c o m m u n i c at i o n   u s in g   th e   in t e r n e t   p l ay e d   im p o r t an t   r o l e   in   v a r i o u s   a r ea s   o f   l if e .   T h e r ef o r e ,   a   s e cu r i ty   s y s t em   m u s t   b e   p r o v i d e d   t o   en h an ce   t h e   r e l i a b i l ity   o f   e l e c t r o n ic   co m m u n i c a ti o n .   T h e   m a in   t a r g et   f r o m   it   i s   t o   p r o t ec t   i n f o r m a ti o n   f r o m   an y   p o s s i b l e   a t t a ck s .   On o f   th im p o r t an f o r m s   o f   in f o r m a ti o n   i s   th e   im ag e ,   w h i ch   is   c o n s i d er e d   a   b a s i c   f o r m   in   m a n y   c o m m u n i c at i o n   a p p l i c a ti o n s .   T h e r ef o r e ,   s ev e r al   im ag e n c r y p t i o n   t e ch n i q u es   h av e   b ee n   d e s i g n e d   o v e r   y e a r s .   S o m e   o f   th e s e   te ch n i q u e s   in cl u d e   o p t i c a l   en c r y p t i o n   [ 1 ]   b l o c k - b a s e d   en c r y p t i o n   [2 ] [ 3]   d e c o m p o s i ti o n   en c r y p t i o n   [ 4 ] ,   p u b l ic   k ey   an d   d is t r i b u t iv e   k ey   en c r y p ti o n   [5 ] [ 6]   d e o x y r i b o n u cl e i c   ac i d   ( D NA )   a n d   g en e t ic   en c r y p t i o n   [ 7 ] ,   d i g it a l   im ag e   en c r y p ti o n   [ 8 ] [ 9]   an d   o t h e r s .   R ec en t l y ,   m a n y   r esear c h er s   u s ed   ch ao s   in   en cr y p t in g   i m ag es  s i n ce   ch ao tic  s y s te m s   h av h ig h   s en s iti v it y   to   i n itial  co n d itio n s   an d   p ar am eter s .   W h er [ 1 0 ] - [ 1 2 ]   p r o p o s ed   n e w   ch ao tic  m a p s   to   d esig n   i m ag e   en cr y p tio n   s y s te m s   w ith   h ig h   s ec u r it y   an d   b etter   p er f o r m a n ce .   W an g   et  a l .   [ 1 3 ]   p r o p o s ed   c o lo u r   im a g e   en cr y p tio n   ap p r o ac h   b ased   o n   ch ao s .   W an g   et   a l .   [ 1 4 ]   u s ed   a   d y n a m ic   r an d o m   g r o w t h   tec h n iq u f o r   a n   i m a g e n c r y p t i o n   s y s t em .   H u a   et   a l .   [ 1 5 ]   p r o p o s e d   im ag e   en c r y p ti o n   b as e d   o n   a   2 D   s in l o g is ti c   m o d u l a t i o n   m a p .     W a n g   et   a l .   [ 1 6 ]   p r o p o s e d   a   ch a o t ic   im ag en c r y p t i o n   alg o r it h m   b a s e d   o n   th e   p e r c e p t r o n   m o d e l .   W u   e t   a l .   [ 1 7 ]   p r o p o s ed   im a g en c r y p tio n   u s in g   t h t w o - d i m en s io n a l lo g is t ic  ch ao tic  m ap .   On   th o th er   h an d ,   th en cr y p tio n   o f   in f o r m atio n   w i th o u th n e ed   to   tr an s f er   th k e y   w a s   f ir s in tr o d u ce d   b y   Di f f ie  an d   H ell m a n   [ 18 ] .   T h ey   p r o p o s ed   w h at  is   k n o w n   as  p u b lic - k e y   en cr y p t io n   s y s te m s ,   w h e r t w o   k e y s   ar u s ed ,   o n o f   th e m   i s   p u b lic  u s ed   to   en cr y p t t h in f o r m a tio n   a n d   th o th er   i s   p r iv atel y   u s ed   to   d ec r y p t t h cip h er te x t.  T h ab ilit y   to   ca lc u late  t h e   p r iv ate  k e y   f r o m   t h p u b lic  i s   al m o s v er y   d i f f ic u lt i f   n o t i m p o s s ib le.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  22 ,   No .   3 J u n 2 0 2 1   :   1 4 5 7   -   1466   1458   Usu al l y ,   t h p u b lic  k e y   e n cr y p tio n   b ased   o n   th ch ao tic  m ap   u s ed   th C h eb y s h ev   m ap   d u to   th s e m i - g r o u p   p r o p er ty   o f   th i s   m ap   [ 1 9 ] .   Pra s ad h   et  a l .   [ 2 0 ]   d esig n ed   p u b lic - k e y   cr y p to s y s te m   b ased   o n   th e   C h eb y s h ev   m ap   to   en cr y p t h i m a g e.   Ko ca r ev   et  a l .   [ 2 1 ] [ 2 2 ]   w er th f ir s t   w h o   p r o p o s ed   th u s o f   t h e   C h eb y s h ev   m ap   in   p u b lic - k e y   en cr y p tio n   b u th u s o f   th is   m ap   m ad th al g o r it h m s   s u f f er   f r o m   m u lti - k e y s   p r o b lem   ( m o r t h a n   o n k e y   m a y   d ec r y p t h s y s te m )   [ 2 3 ] [ 2 4 ] .   T h is   p r o b lem   w as  s o lv ed   b y   [ 2 5 ]   b y   in tr o d u ci n g   n e w   p ar a m eter   t o   th o r ig in al  al g o r ith m .   T h p u b lic  k e y   cr y p to s y s te m s   b ased   o n   c h ao tic  m ap s   h av e   m an y   d i f f r en ce s   o v er   t h s y m m etr ic  k e y s   cr y p to s y s te m s   b ased   o n   c h ao ti m ap s   [ 1 0 ] - [ 1 7 ] ,   th h ig h   s ec u r it y   p r o p er ty   d u e   to   th e   u n n e ce s s it y   to   s h ar t h e   k e y s   p er io d icall y   ( d ail y ,   w ee k l y ,   an d   m o n t h l y )   i n   v er y   v er y   s ec u r w a y .   T h d if f er en ce s   ar also   in   th g e n er al   s tr u ct u r o f   th e   al g o r ith m s   o f   th s y s te m   b ec au s o f   t h n u m b er   o f   k e y s ,   i n   ad d itio n   to   t h ea s o f   co n n ec ti n g   f o r   an y o n b y   k n o w in g   its   p u b lic  k e y   w it h   th as y m m etr ic  k e y   s y s te m .   T h is   p ap er   p r o p o s ed   t w o   n e w   p u b li c   k e y   cr y p to s y s te m s   f o r   i m ag en cr y p tio n   b ased   o n   m u ltip le   ch ao tic  m ap s   ( to   m a k th c r y p to s y s te m s   m o r e   co m p lica ted   ag i n s t h v ar io u s   attac k s ) ,   w h er b o th   s y s te m s   d ep en d   o n   g en er ati n g   c h ao tic  m a tr ix   u s i n g   m u ltip le  ch ao tic  m ap s .   T h p a r a m eter s   f o r   th ese  m ap s   ar d e r iv ed   f r o m   th s h ar ed   s ec r et  k e y s   g e n er ated   f r o m   th C h eb y s h ev   m ap .   T h p ap er   is   ar r an g ed   a s   f o llo w s T h s ec tio n   2   i n tr o d u ce s   s o m w ell - k n o w n   c h ao tic   m ap s .   T h s ec tio n   3   ex p lain s   h o w   to   r ec r u it  ch ao tic  m ap s   i n   th t w o   p r o p o s ed   alg o r ith m s   an d   in tr o d u ce s   th t w o   p r o p o s ed   alg o r ith m s   i n   d etails.  Sectio n   4   g i v es  s o m s t atis tical  a n al y s i s   f o r   th t w o   p r o p o s ed   alg o r ith m s   an d   co m p ar is o n s   th r es u lt  w it h   s o m ch ao tic - b ased   s y s te m s   an d   co m p u te s   k e y   s p ac an d   s en s iti v it y .   F in all y ,   in   s ec tio n   5 ,   co n clu s io n   is   g i v en .       2.   SO M E   WE L L - K NO WN  CH AO T I M AP S   T h p r o p o s ed   cr y p to s y s te m s   e m p lo y   f o u r   ch ao tic  m ap s   in   t h is   p ap er ,   l o g is tic  m ap   [ 2 ] ,   ten m ap   [ 11 ] ,   q u ad r atic  m ap   an d   C h eb y s h e v   m ap   [ 10 ].   a.   L o g i s tic  m ap   Th is   m ap   i s   o n o f   t h m o s co m m o n   c h ao tic  m ap s .   I is   d ef i n ed   b y   t h f o llo w in g   d i f f er e n c eq u atio n w h er th c h ao tic  b eh a v io r   o f   th m ap   i s   o b tain ed   w h e n   [ 3 . 57 , 4 ]     an d   th ch ao tic  s eq u e n ce     [ 0 , 1 ] :     + 1 =   ( 1 )   ( 1 )     b.   T en t m ap   Th is   is   d ef i n ed   b y   t h f o llo w i n g   d i f f er en ce   eq u atio n :     + 1 =   ( , 1 )   ( 2 )     c.   Qu ad r atic  m ap     T h is   is   d ef in ed   b y   t h f o llo w in g   d if f er e n ce   eq u atio n ,   w h er th ch ao tic  b eh av io r   o f   th m ap   is   o b tain ed   w h e n   μ     [ 1 . 5 , 2 ]   w it h   ch ao tic  s eq u en ce     [ - 2 , 2 ] .     + 1 = ( 2 )   ( 3 )     d.   C h eb y s h ev   m ap     C h eb y s h ev   p o l y n o m ial  m ap   i s   d ef in ed   as   ( 4 ) ,         ( ) = 2 1 ( ) 2 ( )   ( 4 )     w h er ( )   is   th o r d er   f o r   th p o ly n o m ial  an d   ( )   is   th v ar iab l e,   w ith   i n itial s   0 ( ) = 1   an d   1 ( ) = ,   s o m e   n ex t   o r d er s   ar e:      = 2 ,   2 ( ) = 2 2 1 ,    = 3 ,   3 ( ) = 4 3 3     an d   s o   o n .   I n   o r d er   to   d ea w it h   in te g er s ,   s i m p le  m o d i f icatio n   o f   th b asic  m ap   is   m ad b y   ad d in g   m o d to   h an d le  s p ec if ic   f ield   w h er th e   d ef in i tio n   o f   t h m o d u lar   m ap   b ec o m e s     = ( )      ( 5 )       3.   T H E   P RO P O SE AL G O RI T H M S   T h is   s ec tio n   d escr ib es  h o w   to   r ec r u it  ch ao tic  m ap s   i n   th t wo   p r o p o s ed   alg o r ith m s   b y   ex p l ain i n g   t h e   p u r p o s o f   u s in g   t h e m   an d   t h e   m et h o d   o f   g e n e r atio n   c h ao tic  m atr i x   ( )   th e n   d escr ib es  t h s tr u ctu r o f   t h t w o   p r o p o s ed   alg o r ith m s   in   d etail s .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       P u b lic  ke cryp to s ystem  b a s ed   o n   mu ltip le  ch a o tic  ma p s   fo r   i ma g en cryp tio n   ( Yo u s if S .   N a ja f )   1459   3 . 1 .   R ec ruit   cha o t ic  m a ps   i t he  pro po s ed  a lg o rit h m s   T w o   r ea s o n s   ar b eh in d   t h u s o f   ch ao tic  m ap s   in   t h p r o p o s ed   alg o r ith m .   T h f ir s t o n is   to   u s t h e   C h eb y s h ev   m ap   s p ec if icall y   i n   o r d er   to   g en er ate  s ec r et  s h ar ed   k ey s   b et w ee n   A lice  an d   B o b ,   th s ec o n d   o n is   to   u s o th er   ch ao tic  m ap s   i n   o r d er   to   g en er ate  ch ao tic  m atr i x   b y   u s i n g   t h ese  s ec r et  s h ar ed   k e y s .     3 . 1 . 1 .   Secr et   s ha re d k ey s   g en er a t ed  by   us ing   c h eby s hev   ma p   T h C h eb y s h ev   m ap   u s ed   s p ec if icall y   in   o r d er   to   g en er ate  s ec r et  s h ar ed   k e y s   b et w ee n   A lic an d   B o b ,   w h er th g e n er atio n   o f   t h s e cr et  s h ar ed   k e y s   d ep en d s   o n   t h m o d if ied   alg o r it h m   i n tr o d u ce d   b y   [ 2 5 ]   in   o r d e r   to   s o lv th m u lti - k e y s   p r o b lem .     3 . 1 .2 Cha o t ic  m a t ri x   g ener a t ed  by   us ing   cha o t ic  m a p   T h is   s u b s ec tio n   e x p lain s   th e   g en er at io n   o f   th ch ao tic  m atr i x   f r o m   s ec r et  s h ar ed   k e y s   an d   th e   m at h e m a tical  f o r m u la  u s ed   f o r   th ch ao tic  m atr ix   i n   ex p r es s iv f o r m .   a.   Gen er atio n   o f   t h c h ao tic  m atr ix   I n   m o s e n cr y p tio n   al g o r ith m s ,   i m a g en cr y p tio n   d ep en d s   o n   g e n er atin g   r an d o m   m atr i x ,   as  ea c h   p ix el  in   th i s   r an d o m   m atr i x   is   u s ed   to   en cr y p th co r r esp o n d in g   p ix el  in   t h o r ig in al  i m ag e.   T h p r o p o s ed   alg o r ith m   is   b ased   o n   g en er at i n g   c h ao tic  m atr i x   f r o m   t h ch ao tic  m ap s .   T h s ize  o f   t h c h ao tic  m atr i x   is   t h e   s a m as  t h s ize  o f   th o r ig i n a i m a g e.   L et s   g en er ate  t h ch ao tic  m atr ix   ( )   b y   u s i n g   s a y   lo g i s tic  ch ao tic  m ap   f o r   ex a m p le,   a f ter   ch o o s i n g   ( , )   th f ir s t   v a lu in   c h ao tic  m atr i x   c o m p u ted   f r o m   t h l o g is t ic  m ap   is   ( 1 , 1 ) =     ( 1 )   th s ec o n d   v alu in   th m atr i x   is   ( 1 , 2 ) =   + 1   ( 1 + 1 )   an d   th n ex v al u in   th e   m atr i x   is   ( 1 , 3 ) =   + 2   ( 1 + 2 )   an d   s o   o n . T o   m ak th g e n er atio n   p r o ce s s   m o r co m p lica ted ,   a   n e w   p ar a m eter   ( )   is   ad d ed   th at  r ep r esen ts   m u ltip licit y   n u m b er   to   th m ap   b ef o r p r o d u cin g   th o u tp u t.  Fo r   ex am p le,   if   = 2   th en   t h f ir s v al u in   ch a o tic  m a tr ix   co m p u ted   f r o m   l o g is tic  m ap   is   is   ( 1 , 1 ) =   + 2 = + 1     ( 1 + 1 )   th s ec o n d   v al u i n   m atr ix   is   ( 1 , 2 ) =   + 4 = + 3   ( 1 + 3 )   an d   t h n ex t   v a lu in   m a tr ix   is   ( 1 , 3 ) =   + 6 = + 5   ( 1 + 5 )   an d   s o   o n T h s a m ap p lies   if   = 100   w h er th f ir s v al u in   c h a o tic  m atr i x   co m p u ted   f r o m   lo g i s ti m ap   is   ( 1 , 1 ) =   + 100 = + 99   ( 1 + 99 )   th s ec o n d   v alu in   m atr i x   is   ( 1 , 2 ) =   + 200 = + 1 99   ( 1 + 1 99 )   an d   th e   n e x v al u i n   m atr ix   is   ( 1 , 3 ) =   + 300 = + 2 99   ( 1 + 2 99 )   an d   s o   o n   .   b.   C r ea tin g   t h ch ao tic  m atr ix   i n   ex p r e s s i v f o r m u la   T h ex p r ess iv f o r m u la  th a will b u s ed   f o r   th c h ao tic  m atr ix     cr ea tio n   p r o ce s s   w ill b as  ( 6 ) ,     =    [              ]              ( 6 )     w h er ( R e)   r ep r esen ts   th r ep etitio n   o f   t h m ap   ti m e s .   I s h o u ld   b e   n o ted   th at  th b est   r esu lts   f r o m   th e s e   ch ao tic  m ap s   ar o b tain ed   i f   t h b if u r ca tio n   d ia g r a m   o f   th ch ao tic  m ap   i s   k n o w n .   Fo r   ex a m p le,   th lo g is t ic   m ap   h as  t h b est  r esu lt w h e n     is   clo s er   to   4   ten an d   q u ad r atic   m ap s   h a v th b est  r esu lts   w h en     is   clo s to   2 .   Hen ce   = 3 . 99   is   c h o s e n   f o r   lo g is tic  a n d   = 1 . 99   f o r   ten a n d   q u ad r atic  m ap s T h t y p o f   ch ao tic   m ap   u s e d   d o es n o t a f f ec t th r es u lt s   an d   th at  g iv e s   m a n y   ch o ices a v aila b le.     3 .1 . 3 .   Sca lin g   do w n a nd   s ca lin g   up   I n   g en er al,   t h s ec r et  s h ar ed   k e y s   g e n er ated   f r o m   t h C h eb y s h e v   m ap   ar in teg er s .   So   in   o r d er   to   u s s o m o f   t h e m   i n   a n y   s elec ted   c h ao tic  m ap s   a s   i n itial   p ar a m ete r s ,   th e y   m u s t   b s ca led   to   t h r an g e   o f   m ap s   u s ed .   T h is   is   ca lled   s ca lin g   d o w n .   A ls o ,   th o u tp u t s   o f   th s elec t ed   ch ao tic  m ap s   m u s b s ca led   ag ain   f o r   in teg er   v a lu es   o f   th e   ch a o t i c   m a t r i x   in te g e r s .   T h i s   i s   c al l e d   s ca l in g   u p .   F o r   e x am p l e ,   if   t h e   l o g is t ic   m a p   i s   s e l e ct e d ,   t h e n   i t' s   r an g e   i s   (  = 0 ,  = 1 )   s o   t h e   s c a li n g   d o w n   f o r   s e c r e t   s h a r e d   k ey   Q   w il l   b e   [ (   ) ( ) ( ) +  ]   a n d   th o u tp u w ill b s ca led   u p   as   [ (   ) ( ) (   ) +  ] .       3 . 2 .   T he  g ener a l st ruct ure  o f   t wo   pro po s ed  a lg o ri t h m s   T w o   alg o r it h m s   ar s u g g ested ,   th s ec o n d   alg o r ith m   d i f f er s   f r o m   th f ir s al g o r ith m   i n   s o m p o in t s   o n l y ,   b u t i n   t h g e n er al  s tr u ctu r th e y   ar v er y   s i m ilar   an d   co n s i s t o f   t h r ee   b asic sta g es:    a.   T h f ir s s ta g is   t h k e y s   g en e r atio n   s ta g e,   w h er A lice   g e n e r ates  h er   p r i v ate  k e y s   i n   ad d iti o n   to   g e n er ati n g   th p u b lic  k e y s ,     b.   T h s ec o n d   s tag is   th g en er atio n   o f   s h ar ed   s ec r et  k e y s   an d   en cr y p tio n ,   w h er B o b   g en er ates  h is   s ec r et   k e y s   h w ill   u s i n   ad d itio n   to   th p u b lic   k e y s   f o r   A lice  f o r   th p u r p o s o f   g e n er ati n g   s h ar ed   s ec r et  k e y s ,   an d   th e n   u s es t h s h ar ed   k e y s   f o r   th p u r p o s o f   en cr y p tio n   t h i m a g e.     c.   T h th ir d   s tag is   th g en er ati o n   o f   s h ar ed   s ec r et  k e y s   an d   d ec r y p tio n ,   w h er A l ice  g e n e r ates  th s h ar ed   s ec r et  k e y s   u s i n g   h er   p r iv ate  k e y s   an d   th cip h er   p ar am eter s   ar s en f r o m   B o b   af ter   th at,   A lice  d ec r y p t s   th cip h er   i m ag e .   F ig u r es  1   an d   2   illu s tr ate  th e s s ta g es i n   b o th   alg o r it h m s   r esp ec ti v el y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  22 ,   No .   3 J u n 2 0 2 1   :   1 4 5 7   -   1466   1460       Fig u r 1 .   Gen er atio n   o f   c h ao ti m atr ix   ( I )   in   f ir s t a l g o r ith m   w h e n   B o b   s en d s   m es s ag to   A lice           Fig u r 2 .   Gen er atio n   o f   c h ao ti m atr ix   ( I )   in   s ec o n d   alg o r ith m   w h en   B o b   s en d s   m e s s a g to   A lice   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       P u b lic  ke cryp to s ystem  b a s ed   o n   mu ltip le  ch a o tic  ma p s   fo r   i ma g en cryp tio n   ( Yo u s if S .   N a ja f )   1461   3 . 2 .1 Descript io n o f   t he  f irst   pro po s ed  a lg o rit h m   a.   A lice  p er f o r m s   t h f o llo w i n g   s tep s   f o r   s tag 1 :   1)   C h o o s lar g i n te g er   n u m b er   N   an d   an   ap p r o p r iate  in teg er   n u m b er   x < N   2)   C h o o s lar g p r i m n u m b er   P > > N .   3)   C h o o s e   r an d o m   i n te g er   n u m b er s   ( s 1 , s 2 , s 3 , , s n ) less   th a n   N ,   w h er e   n   r ep r ese n ts   t h n u m b er   o f   s ec r et  k e y s   to   b ch o s en   a s   an   ev en   n u m b er .     4)   C o m p u te     A n =   T s n   ( x ) modP    .   5)   T h p u b lic  k e y s   f o r   A l ice  ar ( x , N , P , A 1 , A 2 , A 3 , , A n )   an d   th p r iv ate  k e y s   ar e   ( s 1 , s 2 , s 3 , , s n ) .   b.   B o b   p er f o r m s   th f o llo w i n g   s t ep s   f o r   s tag 2 :   1)   Use th p u b lic  k e y   f o r   A lice  ( , , , 1 , 2 , 3 , , ) .   2)   C h o o s r an d o m   i n te g er s   ( 1 , 2 , 3 , , )   le s s   t h an     3)   C alcu late   =     ( )       an d   =     ( )  .     4)   C alcu late   =   f o r   ev en   v al u o f   ,   w h er = / 2 .   5)   C alcu late     f r o m   s ca li n g   d o w n     f o r   th o d d   v alu o f   ,   w h er th is   s ca li n g   d ep en d s   o n   th ch ao tic  m ap s   u s ed   i n   th n ex t step .   6)   Gen er ate  ch ao tic  m atr i x   ele m e n ts   =        (    [              ]    ) .   7)   C alcu late   = = 1 .     8)   C alcu late   = ( + 1 )  256   w h er e     is   th o r ig i n al  i m a g an d     is   th cip h er   i m a g e.   9)   Sen d   th cip h er   p ar am e ter s   to   A lice   ( 1 , 2 , 3 , , ) ,   w h er th e s p ar a m eter s   ar s en t o n l y   o n ce   an d   n o t r elate d   to   th p lain   i m ag e.   10)   Sen d   th cip h er ed   i m a g to   A l ice  ( ) .   c.   A lice  p er f o r m s   t h f o llo w i n g   s tep s   f o r   s tag 3 :   1)   Use c ip h er   p ar a m eter s   s e n f r o m   B o ( 1 , 2 , 3 , , )   an d   h er   p r iv ate  k e y s   ( 1 , 2 , 3 , , )   to   ca lcu late   =     ( )  .   2)   R ep ea t step s   4 - 7   as i n   th s ec o n d   s tag u n til all  ele m e n ts   o f   ( )   ar ca lcu lated .   3)   Fin all y   co m p u te  t h o r ig i n al  i m ag e   M = ( C - I ) mod256 .       3 . 2 .2 Descript io n o f   t he   s ec o nd   pro po s ed  a lg o rit h m   a.   A lice  p er f o r m s   t h f o llo w i n g   s tep s   f o r   s tag ( 1 ) :   1)   C h o o s lar g i n te g er   n u m b er     an d   an   ap p r o p r iate  in teg er   n u m b er   < .   2)   C h o o s lar g p r i m n u m b er   > > .   3)   C h o o s r an d o m   i n te g er   n u m b er   ( 1 , 2 , 3 , , ) less   th a n   ,   w h er e     r ep r esen ts   th n u m b er   o f   to tal  s h ar ed   s ec r et  k e y s .   4)   C h o o s a n   ev e n   n u m b er     as,  4 ,   w h er th n u m b er   o f   ac tu a l s h ar ed   s ec r et  k e y s   w ill b 2 .   5)   C o m p u te   =     ( )  .   6)   T h p u b lic   k e y s   f o r   A l ice  ar ( , , , , 1 , 2 , 3 , , ) an d   th p r iv ate  k e y s   ar e   ( 1 , 2 , 3 , , )   b.   B o b   p er f o r m s   th f o llo w i n g   s t ep s   f o r   s tag ( 2 ) :   1)   Use th p u b lic  k e y   f o r   A lice   ( , , , , 1 , 2 , 3 , , ) .   2)   C h o o s e   r an d o m   i n te g er s   ( 1 , 2 , 3 , , )   less   th a n     3)   C alcu late   =     ( )       an d   =     ( )  .   4)   A r r an g to tal  s h ar ed   s ec r et  k e y s   a n d   s elec t th lar g est     k e y s   to   g en e r ate     eith er   th s m aller     k e y s   to   g e n er ate   .   5)   C alcu late   =  an d    =    f o r   ev en   v alu o f   .   6)   C alcu late     f r o m   s ca li n g   d o w n      an d        f r o m   s ca lin g   d o w n        f o r   th o d d   v alu o f   ,   w h er th s ca lin g   d ep en d s   o n   th ch ao tic  m ap s   t h at  ar e   u s ed   in   th n e x t step .   7)   Gen er ate   m a tr ix   ele m e n ts    =        (    [             ]    )   an d    =       (    [             ]    )   8)   C alcu late  th s elec to r   m atr i x      f r o m   m atr ix    ,   w h er e      ( , ) =           ( , ) >     ( , )         = .   9)   C alcu late  ch ao tic  m atr i x     f r o m   m atr ix es      an d    w h er e   ( , ) =  ( , ) ,    =  ( , ) .   10)   C alcu late   = ( + )  256 ,   w h er e     is   th o r ig i n al  i m a g an d     is   th cip h er   i m a g e.   11)   Sen d   th cip h er   p ar am e ter s   ( 1 , 2 , 3 , , )   to   A lice,   w h er th e s p ar a m eter s   ar s en t o n l y   o n ce   an d   n o t r elate d   to   th p lain   i m ag e.   12)   Sen d   th cip h er   i m a g to   A lic ( ).   c.   A lice  p er f o r m s   t h f o llo w i n g   s tep s   f o r   s tag ( 3 ) :   1)   Use c ip h er   p ar a m eter s   s e n f r o m   B o b   ( 1 , 2 , 3 , , )   an d   h er   p r iv ate  k e y s   ( 1 , 2 , 3 , , )   to   ca lcu late  =     ( )  .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  22 ,   No .   3 J u n 2 0 2 1   :   1 4 5 7   -   1466   1462   2)   R ep ea t step s   4 - 9   as i n   th s ec o n d   s tag u n til all  ele m e n ts   o f   ( )   ar ca lcu lated .   3)   Fin all y   co m p u te  t h o r ig i n al  i m ag e   = ( )  256 .       4.   SE CUR I T ANA L YS I S   I n   th is   s ec tio n ,   th t w o   alg o r it h m s   w er ap p lied   t o   a   n u m b er   o f   s tan d ar d   i m ag e s   to   o b tain   th s tatis tical   an al y s is   o f   th e   t w o   al g o r ith m s   b y   ca lcu lati n g   ( h i s to g r a m ,   en tr o p y ,   co r r elatio n   o f   t w o   ad j ac e n p i x els,  M SE  a n d   P SNR )   th e n   co m p ar e d   t h ese  r esu lt s   w i th   a n o t h er   ch ao s - b as ed   s y s te m s ,   i n   ad d itio n   to   co m p u te  th k e y   s p ac e   an d   s en s iti v it y   f o r   b o th   alg o r it h m s .     4 . 1 .   Sta t is t ica l a na ly s is   S o m e   s tan d ar d   p ictu r es   ( L e n a,   b o at,   B ar b a r an d   Ma n )   ar u s ed   to g eth er   w it h   t h f o llo w i n g   test s   ( h is to g r a m   a n al y s i s ,   en tr o p y   a n al y s i s ,   co r r elatio n   o f   t w o   ad j ac en p ix el s ,   m ea n   s q u ar er r o r   ( MSE )   an d   p ea k   s ig n al  to   n o is r atio   an al y s is   ( P SNR ) .   I n   o r d er   t o   ca r r y   o u t h ese  tes ts   an d   o b tain   t h r esu lt s ,   w n ee d   to   k n o w   th p r iv ate  k e y s   f o r   b o th   B o b   an d   A lice  a n d   th p u b lic  k e y s   f o r   Alice,   in   ad d itio n   to   t h t y p es o f   ch ao tic  m ap s   u s ed .   T o   m ak it c lear ,   let  u s   t ak th f o llo w i n g   n u m er ical  e x a m p le  f o r   th p u r p o s o f   s y s t e m s   a n al y s i s :   a.   Fo r   th f ir s alg o r ith m ,   th p u b lic  k e y s   f o r   Alice  ar e   ( , , , 1 , . . . , 4 )   th p r iv ate  k e y s   ar e   ( 1 , . . . , 4 ) an d   th p r iv ate  k e y s   f o r   B o b   ar ( 1 , . . . , 4 ) .   T h cip h er   p ar am eter s   ( 1 , . . . , 4 )   ar s en o n l y   o n ce .   L o g i s tic   m ap   is   u s ed   w it h   ( ( 1 , 1 )   an d   ten t m ap   is   u s ed   w it h   2 , 2 )   as sh o w n   in   T ab le   1.   b.   F o r   t h e   s e c o n d   a l g o r i t h m ,   t h e   p u b l i c   k e y s   f o r   A l i c e   a r e   ( , , , , 1 , . . . , 20 ) ,   t h e   p r i v a t e   k e y s   a r e   ( 1 , . . . , 20 a n d   t h e   p r i v a t e   k e y s   f o r   B o b   a r e   ( 1 , . . . , 20 ) .   T h e   c i p h e r   p a r a m e t e r s   a r e   ( 1 , . . . , 20 s e t   o n l y   o n c e .   T h e   t o t a l   s h a r e d   s e c r e t   k e y s   a r e   ( 1 , . . . , 20 a n d   t h e   a c t u a l   s h a r e d   s e c r e t   k e y s   (  1 , . . . ,  4 ,    1 , . . . ,  4 ) .   T h e   l o g i s t i m a p   i s   u s e d   w i t h   (  1 ,  1 ,  2 ,  2 a n d   t h e   q u a d r a t i c   m a p   i s   u s e d   w i t h   (  1 ,  1 ,  2 ,  2 a s   s h o w n   i n   T a b l e   2 .       T ab le  1 .   T h ass u m ed   p r iv ate  k e y s ,   p u b lic  k e y s   a n d   t y p es o f   ch ao tic  m ap s   u s ed   in   f ir s t a lg o r ith m     = 120   = 149   = 29803       A 1 = 2439   r 1 = 25   B 1 = 4930   s 2 = 47   A 2 = 533 4   r 2 = 68       B 2 = 10723   s 3 = 55   A 3 = 1382   r 3 = 37   B 3 = 4764   s 4 = 75   A 4 = 22135   r 4 = 67       B 4 = 27390     1 = 506 . 15709827 8697 003     K 1 = 17904       2 = 467 . 134181122706 003       K 2 = 2502         T ab le  2 .   T h ass u m ed   th p r iv ate  k e y s ,   p u b lic  k e y s   a n d   t y p e s   o f   ch ao tic  m ap s   u s ed   in   s ec o n d   alg o r ith m   = 4           = 120         = 149         = 29803   R a n d o i n t e g e r s   P u b l i c   k e y s   R a n d o m   i n t e g e r s   C i p h e r   p a r a me t e r s   S h a r e d   se c r e t   k e y s   s 1   = 54   A 1 = 21202   r 1 = 48   B 1 = 11954   QB 4 = Q 1 = 5430   s 2 = 110   A 2 = 50 63   r 2 = 80   B 2 = 18975   QB 1 = Q 2 = 202   s 3 =   59   A 3 = 18296   r 3 = 14   B 3 = 4110   QB 2 = Q 3 = 3674   s 4 = 102   A 4 = 25943   r 4 = 17   B 4 = 5295   QA 3 = Q 4 = 29187   s 5   = 105   A 5 = 18687   r 5 = 21   B 5 = 18230   Q 5 = 19810   s 6 = 66   A 6 = 6217   r 6 = 100   B 6 = 2625   Q 6 = 11772   s 7 = 3   A 7 = 27147   r 7 = 74   B 7 = 1422   Q 7 = 5963   s 8 = 50   A 8 = 1106   r 8 = 22   B 8 = 21080   Q 8 = 14811   s 9   = 64   A 9 = 22801   r 9 = 9   B 9 = 18571   Q 9 = 24621   s 10 = 41   A 10 = 22025   r 10 = 127   B 10 = 950   Q 10 = 8338   s 11 = 30   A 11 = 17377   r 11 = 44   B 11 = 7339   Q 11 = 10419   s 12 = 123   A 12 = 816   r 12 = 139   B 12 = 24282   Q 12 = 7534   s 13   = 65   A 13 = 4343   r 13 = 87   B 13 = 4135   Q 13 = 22047   s 14 = 133     A 14 = 8259   r 14 = 25   B 14 = 4930   QA 2 = Q 14 = 28862   s 15 = 59   A 15 = 18296   r 15 = 120   B 15 = 1404   Q 15 = 11855   s 16 = 115   A 16 = 20623   r 16 = 96   B 16 = 15264   QB 3 = Q 16 = 4088   s 17   = 60   A 17 = 22068   r 17 = 136   B 17 = 5509   QA 4 = Q 17 = 29556   s 18 = 121   A 18 = 9276   r 18 = 32   B 18 = 18700   QA 1 = Q 18 = 24640   s 19 = 113   A 19 = 23300   r 19 = 77   B 19 = 27684   Q 19 = 17220   s 20 = 57   A 20 = 5838   r 20 = 18   B 20 = 3449   Q 20 = 12259    1 = 826 . 762406469147 003                         KA 1 = 28862      2 = 979 . 33 09 3 98 38 27 1 003                         KA 2 = 29556    1 = 1 . 97 28 88 6 35 37 22 8                                                 KB 1 = 3674    2 = 1 . 451330402979 57                                                 KB 2 = 5430         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       P u b lic  ke cryp to s ystem  b a s ed   o n   mu ltip le  ch a o tic  ma p s   fo r   i ma g en cryp tio n   ( Yo u s if S .   N a ja f )   1463   4 . 1 . 1 .   H is t o g ra m   a na ly s is   T ab le   3   s h o w s   th h i s to g r a m   f o r   n u m b er   o f   s tan d ar d   i m a g es  ( L e n a,   b o at,   B ar b ar a   an d   m an )   af ter   an d   b ef o r en cr y p tio n .   T h r esu lts   o f   t h t e s t s h o w   th at  t h h i s to g r a m s   f o r   cip h er   i m ag e s   ar u n i f o r m   a n d   f lat.         T ab le  3 His to g r a m s   f o r   n u m b er   o f   s tan d ar d   i m a g ( L e n a,   B o at,   B ar b ar an d   Ma n )   P l a i n   i mag e   H i st o g r a m fo r   p l a i n   i mag e   C i p h e r   i m a g e   f o r   f i r st   a l g o r i t h m   H i st o g r a m fo r   c i p h e r   i m a g e   f o r   f i r st   a l g o r i t h m   C i p h e r   i m a g e   f o r   se c o n d   a l g o r i t h m   H i st o g r a m fo r   c i p h e r   i m a g e   f o r   se c o n d   a l g o r i t h m                                                       4 . 1 . 2 .   E ntr o py   a na ly s is   T h ( 7 )   an d   ( 8 )   a r u s ed   to   f in d   th en tr o p y   as s h o w n   i n   [ 1 1 ] :     ( ) = pr (  ) l og 2 pr ( yj ) = 1     ( 7 )     pr ( =  ) = 1 / L                                                                                                                                                                                                      ( 8 )        is   t h j th   p o s s ib le  v alu e   in   ,   an d   pr (  )   is   t h p r o b ab ilit y   o f   ( =  ) ,   i.e .   th p r o b ab ilit y   o f   p u l lin g   a   r an d o m   p ix el   in     its   v a lu i s    .   T h is   ( ) is   m a x i m u m   w h e n     is   u n i f o r m l y   d is tr ib u ted .   A l s o ,   L   is   th e   n u m b er   o f   in te n s i t y   le v el s .     4 . 1 .3 .   Co rr ela t io o f   t w o   a dj a ce nt  pix els   T h co r r elatio n   o f   th en cr y p t ed   im a g i s   ca lcu lated   to   f in d   o u t th s tr en g th   o f   en cr y p t io n ,   an d   th is   i s   k n o w n   as c o r r elatio n   an a l y s is   o f   t w o   ad j ac en t p ix el s .   I t is ca l cu lated   as  s h o w n   i n   [ 1 3 ] :     E ( x ) = 1 N x i N i = 1       ( 9 )     D ( x ) = 1 N ( x i ( x i ) ) 2 N i = 1      ( 10 )     c ov ( x , y ) = 1 N ( x i ( x i ) ) ( y i ( y i ) ) N i = 1      (1 1 )     r xy = co v ( x , y ) D ( x ) D ( y )           (1 2 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  22 ,   No .   3 J u n 2 0 2 1   :   1 4 5 7   -   1466   1464   w h e r ,   a r e   tw o   a d ja c e n p ix e ls   v a l u in   im ag e   t e s t   an d   r xy   is   th c o r r e l a t i o n   c o ef f i c i en o f   t w o   a d ja c e n p ix e ls .       4 . 1 .4 M ea s qu a re   e rr o ( M SE )   T h MSE   is   ca lcu lated   as  s h o w n   i n   ( 1 3 )   [ 1 1 ] :     M SE = 1 NM ( m ( i , j ) ( i , j ) ) 2 ̇ = 1 = 1       (1 3 )     w h er m ( i , j )   is   th v al u o f   p i x el  i n   p lain   te x i m ag a n d   ( i , j )   is   th v alu o f   p i x el  i n   en cr y p ted   i m a g b o th   at  th s a m lo ca tio n   ( i , j ) NM   is   th s i ze   o f   ( p lain   tex o r   en cr y p ted )   i m a g e.   T h lar g MSE   v al u i n d icate s   t h e   q u alit y   o f   th e n cr y p ti n g .       4 . 1 .5 P ea k   s ig na l t o   no is ra t io   P SNR  a na ly s is      T h    is   ca lcu lated   as  f o llo w s   [ 1 1 ] :     PS N R = 10 × l og 10 [ R 2 MS E ]        (1 4 )     w h er   is   th m ax i m u m   p ix el  v alu in   a n   i m a g e.   T h less      is ,   th h i g h est  e n cr y p tio n   s tr en g t h   is   o b tain ed .       4 . 2 .   C o m pa ri s o n o f   t he  t wo   pro po s ed  s y s t e m s   w it h o t her  cha o s - ba s ed   s y s t e m s   I n   th is   s u b s ec tio n ,   th s tatis tic al  r esu lts   ( en tr o p ies,  co r r elatio n   o f   t w o   ad j ac en p ix els,  MSE   an d   P SNR   o f   en cr y p ted   i m a g es)  f o r   b o th   p r o p o s ed   alg o r ith m s   w er e   co m p ar ed   w it h   o th er   c h ao s - b ased   s y s te m s   in     T ab les  4 - 7   r esp ec tiv el y ,   w h er FP r ef er r ed   to   th f ir s p r o p o s ed   alg o r ith m   a n d   SP r ef e r r ed   to   th s ec o n d   p r o p o s ed   alg o r ith m .   On ca n   s ee   th at  th r esu lt s   o f   b o th   alg o r ith m s   in   t h f o u r   tab les ar v er y   clo s to   th b est   v alu i f   it i s   n o t t h b est,  i.e . ,   th e y   h av v er y   g o o d   i m m u n it y   to   v ar io u s   attac k s .       T ab le  4 .   C o m p ar is o n   o f   E n tr o p ies o f   en cr y p ted   i m ag e s   I mag e   F P S   SPS   R e f   1 1   R e f   1 2   R e f   13   R e f   1 4   R e f   1 5   R e f   1 6   L e n a   7 . 9 9 9 3   7 . 9 9 9 1   7 . 9 9 9 1   7 . 9 9 6 3   7 . 9 9 9 1   7 . 9 9 5 1   7 . 9 9 6 5   7 . 9 9 6 4   B o a t   7 . 9 9 9 0   7 . 9 9 9 1   7 . 9 9 9 3   7 . 9 9 8 0   7 . 9 9 7 9   7 . 9 9 6 0   7 . 9 9 5 9   7 . 9 9 8 5   B a r b a r a   7 . 9 9 9 2   7 . 9 9 9 2   7 . 9 9 9 3   7 . 9 9 7 8   7 . 9 9 6 4   7 . 9 9 3 7   7 . 9 9 5 7   7 . 9 9 6 4   M a n   7 . 9 9 9 3   7 . 9 9 9 2   7 . 9 9 9 8   7 . 9 9 7 5   7 . 9 9 7 4   7 . 9 990   7 . 9 9 6 5   7 . 9 9 4 9       T ab le  5 .   C o m p ar is o n   i n   ter m s   o f   co r r elatio n   o f   t w o   ad j ac en p ix els   I mag e   P o si t i o n     F P S   SPS   R e f   1 1   R e f   1 2   R e f   1 3   R e f   1 4   R e f   1 5   R e f   1 6   L e n a   H o r i z o n t a l   V e r t i c a l   D i a g o n a l     0 . 0 0 0 6   - 0 . 0 0 0 7   - 0 . 0 0 1 6   0 . 0 0 0 7   0 . 0 0 0 5   - 0 . 0 0 0 0 1   0 . 0 0 4 7   0 . 0 0 1 5   0 . 0 0 3 0   0 . 0 0 4 7   0 . 0 0 1 5   0 . 0 0 3 0   0 . 0 0 8 6   0 . 0 1 0 2   0 . 0 1 2 5   0 . 0 0 6 6   0 . 0 0 8 9   0 . 0 4 2 4   0 . 0 0 1 1   0 . 0 0 9 8   0 . 0 2 2 7   0 . 0 0 6 3   0 . 0 1 0 9   0 . 0 1 5 4   B o a t   H o r i z o n t a l   V e r t i c a l   D i a g o n a l     0 . 0 0 3 0   - 0 . 0 0 2 2   0 . 0 0 0 0 7   0 . 0 0 0 7   0 . 0 0 0 0 1   0 . 0 0 2 0   0 . 0 0 2 5   0 . 0 0 1 8   0 . 0 0 0 5   0 . 0 1 0 0   0 . 0 1 2 4   0 . 0 1 8 5   0 . 0 0 5 4   0 . 0 0 09   0 . 0 0 2 6   0 . 0 1 8 9   0 . 0 0 0 3   0 . 0 2 0 4   0 . 0 2 9 5   0 . 0 1 5 0   0 . 0 2 2 4   0 . 0 1 3 8   0 . 0 1 9 9   0 . 0 0 5 7   B a r b a r a   H o r i z o n t a l   V e r t i c a l   D i a g o n a l     0 . 0 0 0 4   0 . 0 0 1 9   - 0 . 0 0 0 3   0 . 0 0 4 5   0 . 0 0 1 0   - 0 . 0 0 1 1   0 . 0 0 3 3   0 . 0 0 3 2   0 . 0 0 2 5   0 . 0 0 3 3   - 0 . 0 2 6 9   - 0 . 0 1 2 1   0 . 0 0 5 2   0 . 0 0 6 7   0 . 0 0 6 8   0 . 0 2 1 2   0 . 0 1 6 1   0 . 0 1 1 0   0 . 0 1 8 7   0 . 0 0 1 6   0 . 0 0 0 1   0 . 0 0 3 7   0 . 0 2 0 2   0 . 0 0 4 6   M a n   H o r i z o n t a l   V e r t i c a l   D i a g o n a l     0 . 0 0 3 8   - 0 . 0 0 0 5   0 . 0 0 0 8   0 . 0 0 0 7   - 0 . 0 0 0 4   - 0 . 0 0 0 9   0 . 0 0 1 0   0 . 0 0 2 9   0 . 0 0 0 5   0 . 0 1 5 5   0 . 0 2 7 6   0 . 0 1 5 7   0 . 0 1 9 0   0 . 0 0 9 5   0 . 0 1 4 1   0 . 0 0 8 3   0 . 0 1 8 0   0 . 0 2 5 0   0 . 0 0 2 2   0 . 0 2 2 6   0 . 0 0 6 0   0 . 0 1 0 0   0 . 0 0 2 7   0 . 0 1 9 5       T ab le  6 .   C o m p ar is o n   o f   MSE   o f     en cr y p ted   i m a g es   I mag e     F P S   SPS   R e f   1 1   R e f   1 7   L e n a   7 1 5 1 . 5 1   7 0 3 8 . 7 7   7 6 9 4 . 3 0   7 7 7 9 . 5 6   B o a t   7 6 5 8 . 3 6   7 5 2 8 . 2 2   7 5 3 2 . 6 9   7 5 3 0 . 0 9   B a r b a r a   8 5 6 2 . 4 3   8 4 3 4 . 2 4   9 2 7 5 . 2 4   8 2 8 5 . 2 3   M a n   1 0 , 2 7 6 . 6 9   1 0 , 1 2 5 . 3 8   1 0 , 2 8 8 . 2 5   1 0 , 1 3 7 . 0 9     T ab l 7 .   Sh o w   th r es u lt s   o f   t h co m p ar is o n   o f   P SNR   o f   en cr y p ted   i m a g es   I mag e   F P S   SPS   R e f   1 1   R e f   1 7   L e n a   9 . 5 8   9 . 6 5   9 . 3 0   9 . 2 6   B o a t   9 . 2 8   9 . 3 6   9 . 4 0   9 . 4 0   B a r b a r a   8 . 8 0   8 . 8 7   8 . 4 9   8 . 9 8   M a n   8 . 0 1   8 . 0 7   8 . 0 4   8 . 1 1         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       P u b lic  ke cryp to s ystem  b a s ed   o n   mu ltip le  ch a o tic  ma p s   fo r   i ma g en cryp tio n   ( Yo u s if S .   N a ja f )   1465   4 . 3 .   K e y   s pa ce   a nd   s ens it iv it y   a na ly s is   T h p u r p o s e   o f   i m p le m e n ti n g   an   i m a g en cr y p tio n   s y s te m   is   to   p r o tect  im ag e s   f r o m   t h ir d   p ar ty .   Hen ce ,   th t h ir d   p ar ty   s h o u ld   n o b ab le  t o   ea s il y   k n o w   t h p lain   i m ag f r o m   th e n cr y p ted   i m ag e.   T h is   p r o tectio n   is   r elate d   to   th k ey s .   T h p er f ec en cr y p tio n   s y s te m   is   u n b r ea k ab le  w h e n   th t h ir d   p ar ty   s ea r ch e s   f o r   co r r ec k e y   w it h i n   v er y   lar g k e y   s p ac e,   clo s to   i n f i n ite,   w h ic h   m ea n s   th a th p r o b ab ilit y   o f   b r ea k in g   th s y s te m   is   s o   s m all  o r   clo s to   ze r o .   Hen ce ,   th s tr en g th   o f   th s y s te m   is   r elate d   to   th n u m b er   o f   tr ial s   n ee d ed   to   f in d   th co r r ec t k e y .   T h v er y   i m p o r ta n is s u i n   b o t h   p r o p o s ed   alg o r ith m s   is   t h at  t h k e y   s p ac f o r   b o th   alg o r it h m s   d ep en d s   o n   th p ar am eter   n   ( n u m b er   o f   k e y s )   th at  m a k e s   th t w o   alg o r ith m s   h a v v er y   lar g k e y   s p ac e.   T h is   m ak e s   th e   attac k   o n   th t w o   s y s te m s   is   v er y   co m p l icate d   b ec au s th e   th ir d   p ar t y   m u s n o f in d   o n l y   o n co r r ec k e y   to   b r ea k   th e   s y s te m   a s   i n   t h s i n g le  m ap   cr y p to s y s te m   [ 2 5 ]   b u h m u s f in d   ( )   co r r ec k e y s .   T h k e y   s p ac o f   th t w o   p r o p o s ed   s y s te m s   w a s   d escr ib ed   ac co r d in g   to   th m et h o d   o f   attac k   b y   th e   th ir d   p ar ty ,   eith er   attac k s   th e   s y s te m   b y   f i n d i n g   t h s ec r et  k e y s   o r   attac k s   th s y s te m   b y   f i n d in g   th s h ar ed   s ec r et  k e y s   d ir ec tl y .   I n   t h e   f i r s t   m e t h o d   o f   a t t a c k ,   t h e   k e y   s p a c e   i s   r e l a t e d   w i t h   t h e   p a r a m e t e r   ( )   t h a t   l i m i t s   t h e   r a n g e   o f   t h e   s e l e c t e d   p r i v a t e   k e y s   ( s 1     s n ) ,   h e n c e   t h e   t h i r d   p a r t y   m u s t   t r y   t o   f i n d   t h e   c o r r e c t   v a l u e   o f   a l l   t h e s e   k e y s   b y   s e a r c h i n g   w i t h i n   s e t   o f   N   v a l u e s .   T h a t   m a k e s   t h e   c o r r e c t   k e y   h a s   a   p r o b a b i l i t y   e q u a l s   t o     1   ×    t o   d e c r y p t   t h e   s y s t em   a n d   t h e   k e y   s p a c e   e q u a l s   t o   (   × )   s o   t h e   v a l u e   o f   ( )   m u s t   b e   c h o s e n   p r a c t i c a l l y   l a r g e   e n o u g h   t o   e n s u r e   t h e   s e c u r i t y   o f   t h e   s y s t em .     I n   t h e   s e c o n d   m e t h o d   o f   a t t a c k ,   t h e   k e y   s p a c e   i s   r e l a t e d   to   t h e   p a r a m e t e r   ( )   w h i c h   h a s   t h e   s am e   e f f e c t   a s   ( ) .   T h a t   m a k e s   t h e   c o r r e c t   k e y   h a s   a   p r o b a b i l i t y   e q u a l s   t o   1 ×      t o   d e c r y p t   t h e   s y s t e m   a n d   t h e   k e y   s p a c e   e q u a l s   t o   ( ×   )   s o   t h e   v a l u e   o f   ( )   m u s t   b e   c h o s e n   l a r g e   e n o u g h   t o   e n s u r e   t h e   s e c u r i t y   o f   t h e   s y s t e m .     T h k e y   s p ac f o r   t h s ec o n d   alg o r ith m   i s   lar g er   th a n   t h at  f o r   th f ir s al g o r it h m   b ec au s t h n u m b er   o f   ch ao tic  m ap s   u s ed   in   th f i r s alg o r ith m   eq u al s   to   ( / 2 )   w h i le  in   th s ec o n d   alg o r it h m   i i s   eq u al  to   ( ) ,   w h er f o r   ea ch   c h ao tic  m ap   n ee d   t w o   s h ar ed   s ec r et  k e y s .   T h er ef o r e,   in   t h s ec o n d   al g o r ith m   t h v alu o f   ( d o es  n o h av e   li m it   v al u e,   u n li k i n   t h f ir s al g o r ith m   i n c r ea s in g   ( )   lead s   to   th e   co m p u t atio n al  co m p le x it y   f o r   b o th   th s e n d er   an d   th r ec ip ien t.   Ke y   s e n s iti v it y   is   v er y   i m p o r t an i n   cr y p to g r ap h ic  s y s te m   i.e .   tin y   c h an g i n   t h k e y   p r o d u ce s   lar g d if f er e n ce .   T h c h ao tic  m ap   is   v er y   s e n s it iv to   s m a l ch an g es  in   b o th   th i n itial  co n d itio n s   an d   th e   p ar am eter s .   Fig u r 3   s h o w s   t h h ig h   k e y   s e n s it iv i t y   o f   p r o p o s ed   alg o r ith m s .   w h er o n o f   t h s ec r et  k e y s   1   is   sl ig h tl y   c h an g ed   f r o m   3 8   to   3 9 .           Fig u r 3 .   Si m p le  s e n s i tiv it y   te s t       5.   CO NCLU SI O N   Mu ltip le  ch ao tic  m ap s   ar u s e d   in   t w o   p r o p o s ed   p u b lic  k e y   cr y p to s y s te m s   f o r   i m ag e n cr y p t io n ,   th e   m ai n   ad v an ta g o f   u s in g   m u lt ip le  ch ao tic  m ap s   i n   cr y p to s y s te m   in s tead   o f   a   s in g le  c h ao tic  m ap   is   to   m a k e   th attac k   o n   th s y s te m s   v er y   d i f f icu l t.  T h s ec o n d   cr y p to s y s te m   f o r ce s   th th ir d   p ar ty   t o   s ea r ch   f o r   a   lar g n u m b er   o f   k e y s   u s ed   f o r   d ec ep tio n   o n l y   w h ic h   m ak e s   t h e   cr y p ta n al y s i s   v er y   co m p lica ted .   B o th   s y s te m s   co n s tr u ct io n   w a s   b ased   o n   t h C h eb y s h ev   m ap   to   g e n er ate  t h s h ar ed   s ec r et   k e y s .   T h ese   k e y s   ar th e n   u s ed   to   g en er ate  th c h ao tic  m atr i x   ( )   b y   u s i n g   a n y   o th er   c h ao tic  m a p s   ( lo g is tic,   ten o r   Qu ad r atic) .   Si m u lat io n   te s ts   an d   d if f er e n s ta tis t ical  an al y s is   s h o w ed   t h at  th t w o   p r o p o s ed   s y s te m s   ar ch ar ac ter ized   b y   h ig h   s ec u r it y   ( v er y   lar g k e y   s p ac e)   to   r esis v ar io u s   attac k s   in   ad d itio n   to   th h i g h   s e n s iti v it y   o f   th k e y s ,   th r es u lts   ar e   co m p ar ed   w it h   m a n y   c h ao s - b a s ed   s y s te m s   to   s h o w   t h s u p er io r it y   o f   th e s e   t w o   p r o p o s ed   s y s te m s .       RE F E R E NC E   [1 ]   W Ch e n ,   X C h e n ,   a n d   C.   J.  R .   S h e p p a rd ,   Op ti c a im a g e   e n c r y p ti o n   b a se d   o n   d if f ra c ti v e   i m a g in g ,   Op t ics   L e tt e rs v o l.   3 5 ,   n o .   2 2 ,   p p .   3 8 1 7 - 3 8 1 9 ,   N o v .   2 0 1 0 ,   d o i:   1 0 . 1 3 6 4 /OL . 3 5 . 0 0 3 8 1 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  22 ,   No .   3 J u n 2 0 2 1   :   1 4 5 7   -   1466   1466   [2 ]   D .   F .   Ch a l o b ,   A .   A .   M a ry o o sh ,   Z .   M .   E ssa ,   a n d   E .   N .   A b b u d ,   A   n e w   b lo c k   c ip h e f o im a g e   e n c ry p ti o n   b a se d   o n   m u lt c h a o ti c   sy ste m s ,   T EL KOM NIKA  T e lec o mm u n ica ti o n   C o mp u ti n g   El e c tro n ics   a n d   Co n tro l ,   v o l.   1 8 ,   n o .   6 ,   p p .   2 9 8 3 - 2 9 9 1 ,   De c .   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 1 2 9 2 8 /t e lk o m n ik a . v 1 8 i6 . 1 3 7 4 6 .   [3 ]   J .   A .   E .   F o u d a ,   J .   Y .   Ef f a ,   S .   L .   S a b a t ,   a n d   M.  A l i ,   A   F a s t   C h a o t i c   B l o c k   C i p h e r   f o Im a g e e n c ry p t i o n ,   Co m m u n i c a t i o n s   i n   N o n l i n e a r   S c i e n c e   a n d   N u m e r i c a l   S i m u l a t i o n ,   v o l .   1 9 ,   p p .   5 7 8 - 5 8 8 ,   M a r .   2014 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c n s n s . 2 0 1 3 . 0 7 . 0 1 6 .   [4 ]   H .   De n g ,   Q .   Z h u ,   X .   S o n g ,   a n d   J .   T a o ,   Ch a o s - b a se d   im a g e   e n c r y p ti o n   a lg o rit h m   u sin g   d e c o m p o siti o n ,   T EL KOM NIKA  T e lec o mm u n ica ti o n   C o mp u ti n g   El e c tro n ics   a n d   C o n tro l ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 ,   p p .   5 7 5 - 5 8 3 ,   Ju l.   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 /t e lk o m n ik a . v 1 2 i1 . 3 0 1 8 .   [5 ]   J.  I.   A h m a d ,   R .   Din ,   a n d   M .   A h m a d ,   A n a l y sis  re v ie w   o n   p u b li c   k e y   c r y p to g ra p h y   a lg o rit h m s ,   In d o n e sia n   J o u rn a l   o E lec trica E n g i n e e rin g   a n d   Co m p u ter   S c ien c e v o l .   1 2 ,   n o .   2 ,   p p .   4 4 7 - 4 5 4 ,   No v .   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 /i jee c s.v 1 2 . i 2 . p p 4 4 7 - 4 5 4 .   [6 ]   S .   R.   M .   Zee b a re e ,   DES   e n c ry p ti o n   a n d   d e c ry p ti o n   a lg o rit h m   im p l e m e n tati o n   b a se d   o n   F P G A ,   In d o n e sia n   J o u rn a l   o El e c trica En g in e e rin g   a n d   Co mp u ter   S c ien c e v o l.   1 8 ,   n o .   2 ,   p p .   7 7 4 - 7 8 1 ,   M a y   2020 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 /i jee c s.v 1 8 . i 2 . p p 7 7 4 - 7 8 1 .   [7 ]   Z .   N.  A l - k a tee b   a n d   M .   Ja d e r,   E n c ry p ti o n   a n d   h id i n g   tex u sin g   D NA   c o d in g   a n d   h y p e rc h a o ti c   s y st e m ,   In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica E n g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e v o l.   1 9 ,   n o .   2 ,   p p .   7 6 6 - 7 7 4 ,   A u g .   2020   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 / ij e e c s.v 1 9 . i2 . p p 7 6 6 - 7 7 4 .   [ 8 ]   X .   W a n g   a n d   C .   T u ,   A   c h a o s - b a s e d   m e d i c a l   i m a g e   e n c r y p t i o n   m e t h o d ,   I n d o n e s i a n   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e v o l .   1 9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 3 1 6 - 1 3 2 4 ,   S e p t .   2020 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s . v 1 9 . i 3 . p p 1 3 1 6 - 1324.   [9 ]   S .   M .   T . ,   E.   Nu r p e ti ,   a n d   D.  W id y a ,   P e rf o r m a n c e   o f   c h a o s - b a se d   e n c ry p ti o n   a lg o rit h m   f o d ig it a im a g e ,   T EL KOM NIKA  T e lec o mm u n ica t i o n   Co m p u t in g   El e c tro n ics   a n d   Co n tro l ,   v o l.   1 2 ,   n o .   3 ,   p p .   6 7 5 - 6 8 2 ,   Ju l.   2 0 1 4   d o i:   1 0 . 1 2 9 2 8 / telk o m n ik a . v 1 2 i3 . 1 0 6 .   [1 0 ]   B .   Ch a b o k a n d   A .   S h a k ib a ,   A n   i m a g e   e n c r y p ti o n   a lg o rit h m   w it h   a   n o v e c h a o ti c   c o u p led   m a p p e d   latt ice   a n d   c h a o ti c   im a g e   sc ra m b li n g   tec h n iq u e ,   In d o n e si a n   J o u r n a l   o E lec trica E n g i n e e rin g   a n d   Co mp u ter   S c ien c e v o l.   2 1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 1 0 3 - 1 1 1 2 ,   F e b .   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 /i jee c s.v 2 1 . i 2 . p p 1 1 0 3 - 1 1 1 2 .   [1 1 ]   R .   Zah m o u l,   R .   Ej b a l i ,   a n d   M .   Z a ied ,   Im a g e   e n c r y p ti o n   b a se d   o n   n e w   b e ta  c h a o ti c   m a p s ,   Op ti c a n d   L a se rs   in   E n g i n e e rin g ,   v o l.   9 6 ,   p p .   3 9 - 4 9 ,   S e p t.   2 0 1 7 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . o p tl a se n g . 2 0 1 7 . 0 4 . 0 0 9 .   [1 2 ]   A .   Be laz i,   A .   A .   A .   El - L a ti f ,   a n d   S .   Be lg h it h ,   A   n o v e im a g e   e n c r y p ti o n   sc h e m e   b a se d   o n   su b stit u ti o n - p e rm u tatio n   n e tw o rk   a n d   c h a o s ,   S ig n a Pro c e ss ,   v o l.   1 2 8 ,   p p .   1 5 5 - 1 7 0 ,   N o v .   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. o p tl a se n g . 2 0 1 7 . 0 4 . 0 0 9 .   [1 3 ]   X.   W a n g ,   L .   T e n g ,   a n d   X .   Qi n ,   A   n o v e c o lo u im a g e   e n c r y p ti o n   a lg o rit h m   b a se d   o n   c h a o s ,   S ig n a Pro c e ss ,   v o l.   9 2 ,   n o .   4 ,   p p .   1 1 0 1 - 1 1 0 8 ,   A p r.   2 0 1 2 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. sig p ro . 2 0 1 1 . 1 0 . 0 2 3 .   [1 4 ]   X .   W a n g ,   L .   L iu ,   an Y.  Z h a n g ,   A   n o v e c h a o ti c   b lo c k   im a g e   e n c ry p ti o n   a lg o rit h m   b a se d   o n   d y n a m ic  ra n d o m   g ro w th   tec h n iq u e ,   Op ti c a n d   L a se rs   in   En g in e e rin g ,   v o l.   6 6 ,   p p .   1 0 - 1 8 ,   M a r.   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j. o p tl a se n g . 2 0 1 4 . 0 8 . 0 0 5 .   [1 5 ]   Z .   Hu a ,   Y .   Z h o u ,   C M .   P u n ,   a n d   C L .   P .   C h e n ,   2 sin e   l o g isti c   m o d u latio n   m a p   f o i m a g e   e n c r y p ti o n ,   I n fo rm a ti o n   S c ien c e s ,   v o l.   2 9 7 ,   p p .   8 0 - 9 4 ,   M a r.   2 0 1 5 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . in s. 2 0 1 4 . 1 1 . 0 1 8 .   [1 6 ]   X .   Y.   W a n g ,   L .   Ya n g ,   R .   L iu ,   a n d   A .   Ka d ir ,   A   c h a o ti c   im a g e   e n c r y p ti o n   a lg o ri th m   b a se d   o n   p e rc e p tro n   m o d e l ,   No n li n e a r Dy n a mic s ,   v o l.   6 2 ,   n o .   3 ,   p p .   6 1 5 - 6 2 1 ,   No v .   2 0 1 0 ,   d o i:   1 0 . 1 0 0 7 /s1 1 0 7 1 - 0 1 0 - 9 7 4 9 - 8.   [1 7 ]   Y .   Wu ,   G .   Ya n g ,   H .   Jin ,   a n d   J P .   No o n a n ,   Im a g e   e n c r y p ti o n   u sin g   th e   tw o - d im e n sio n a lo g isti c   c h a o ti c   m a p ,   J o u rn a o El e c tro n ic Ima g in g ,   v o l.   2 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 - 1 5 ,   M a r.   2 0 1 2 ,   d o i:   1 0 . 1 1 1 7 /1 . JEI. 2 1 . 1 . 0 1 3 0 1 4 .   [1 8 ]   W .   Di ff ie   a n d   M .   E.   He ll m a n ,   N e w   d irec ti o n in   c ry p to g ra p h y ,   I EE T ra n sa c ti o n o n   In f o rm a ti o n   T h e o ry ,   v o l.   2 2 ,   n o .   6 ,   p p .   6 4 4 - 6 5 4 ,   N o v .   1 9 7 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T IT . 1 9 7 6 . 1 0 5 5 6 3 8 .   [1 9 ]   M .   L a w n ik   a n d   A .   Ka p c z y n sk i,   T h e   a p p li c a ti o n   o f   m o d if ied   c h e b y sh e v   p o ly n o m ials  in   a sy m m e tri c   c ry p to g ra p h y ,   Co mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   2 0 ,   n o .   3 ,   Ja n .   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 7 4 9 4 /cs c i. 2 0 1 9 . 2 0 . 3 . 3 3 0 7 .   [2 0 ]   K.  P ra sa d h ,   K.  Ra m a r ,   a n d   R .   G n a n a je y a ra m a n ,   P u b l ic  k e y   c ry p to s y ste m b a se d   o n   c h a o ti c   c h e b y sh e v   p o ly n o m ials ,   J o u r n a o E n g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y   Res e a rc h ,   v o l.   1 ,   n o .   7 ,   p p .   1 2 2 - 1 2 8 ,   2 0 0 9 .   [2 1 ]   L .   Ko c a re v   a n d   Z .   T a se v ,   P u b li c - k e y   e n c r y p ti o n   b a se d   o n   c h e b y sh e v   m a p s ,   IEE I n ter n a ti o n a sy mp o siu o n   c irc u it s sy ste ms ,   2 0 0 3 ,   p p .   28 - 31 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /IS CA S . 2 0 0 3 . 1 2 0 4 9 4 7 .   [2 2 ]     L .   Ko c a re v ,   J M a k ra d u l i ,   a n d   P .   Am a to ,   P u b li c - k e y   e n c r y p ti o n   b a se d   o n   c h e b y sh e v   p o ly n o m ials ,   Circ u it S y ste m s   a n d   S i g n a Pr o c e ss in g ,   v o l.   2 4 ,   n o .   5 ,   p p .   4 9 7 - 5 1 7 ,   2 0 0 5 .     [2 3 ]   D.  Yo sh io k a ,   P ro p e rti e o f   c h e b y sh e v   p o ly n o m ials   m o d u lo   p k ,   IEE T ra n s a c ti o n o n   Circ u it a n d   S y ste ms   II:   Exp re ss   Briefs ,   v o l.   6 5 ,   n o .   3 ,   p p .   3 8 6 - 3 9 0 ,   2 0 1 8 .   [2 4 ]   X .   L iao ,   F C h e n ,   a n d   K . - W .   W o n g ,   On   t h e   se c u rit y   o f   p u b li c - k e y   a lg o rit h m b a se d   o n   c h e b y sh e v   p o ly n o m ials  o v e r   th e   f in it e   f ield   Z N ,   IEE E   T ra n sa c ti o n s   o n   C o mp u ter s ,   v o l.   5 9 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 3 9 2 - 1 4 0 1 ,   2 0 1 0   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T C. 2 0 1 0 . 1 4 8 .   [2 5 ]   Y.  S .   Na jaf ,   a n d   M .   K.   M a h m o o d ,   A n   im p ro v e d   p u b l ic  k e y   c r y p to sy ste m   b a se d   o n   c h e b y sh e v   c h a o ti c   m a p   o v e r   f in it e   f ield ,   S c ien ti fi c   Co n fer e n c e   fo r Gr a d u a te  En g in e e rin g   S tu d e n ts,  2 0 2 0 p p . 3 1 4 - 3 2 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.