I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   6 Decem b er   2 0 2 0 ,   p p .   5 6 5 8 ~ 5 6 6 4   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 10 i 6 . pp 5 6 5 8 - 5 6 6 4           5658       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   Speech  encryp tio n by  m ulti ple cha o tic  m a ps   w ith  fas fouri er  t ra nsfo r m       Ya hia   Ale m a m i 1 ,   M o ha m a Af endee  M o ha m e d 2 ,   Sa leh A t iew i 3 ,   M us t a f a   M a m a t 4   1, 2, 4 F a c u l ty   o f   In f o r m a ti c s a n d   Co m p u ti n g ,   Un iv e rsiti   S u lt a n   Zai n a l   A b id in ,   M a lay si a   3 Co m p u ter S c ien c e ,   A Hu ss e in   Bin   T a lal  Un iv e rsit y   Co ll e g e   o f   IT ,   Jo rd a n       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   1 6 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   A p r   2 8 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   Ma y   2 8 2020       T h e r e   a r e   v a r i o u s   w a y s   o f   s o c i a l   c o m m u n i c a t i o n   i n c l u d i n g   w r i t i n g   ( W h a t s A p p ,   M e s s e n g e r ,   F a c e b o o k ,   T w i t t e r ,   S k y p e ,   e t c ) ,   c a l l i n g   ( m o b i l e   p h o n e )   a n d   v o ice   re c o rd in g   (re c o rd   y o u v o ice   a n d   th e n   se n d   it   to   th e   o t h e p a rty ),   b u th e re   a r e   w a y s   to     e a v e sd r o p p in g   th e   c a ll a n d   v o ice   m e s sa g e s,  On e   w a y   to   so lv e   th is  p ro b lem   is  v ia  c r y p to g ra p h ic  a p p ro a c h .   C h a o c ry p to g ra p h y   b u il d   o n   t o p   o f   n o n li n e a d y n a m ics   c h a o ti c   s y ste m   h a g a in e d   so m e   f o o tstep   in   d a ta  se c u rit y .   It  p ro v id e a n   a lt e rn a ti v e   to   c o n v e n ti o n a c ry p to g ra p h y   b u il o n   to p   o f   m a th e m a ti c a stru c tu re s.  T h is  re se a rc h   f o c u se o n   th e   p ro tec ti o n   o f   sp e e c h   re c o rd in g   b y   e n c r y p ti n g   it   w it h   m u lt ip le  e n c r y p ti o n   a lg o rit h m s,  in c lu d in g   c h a o ti c   m a p s (L o g isti c   M a p   a n d   S in e   M a p s).   K ey w o r d s :   Sp ee ch   en cr y p t io n   C h ao tic  m ap   Fo u r ier   tr an s f o r m   L o g i s tic  m ap   Sin m ap   Co p y rig h ©   2 0 2 0   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h a m ad   Af en d ee   Mo h a m ed ,   Facu lt y   o f   I n f o r m a tics   a n d   C o m p u ti n g ,   Un i v er s iti  Su lta n   Z ai n al  A b id i n ,   B esu t Ca m p u s ,   2 2 2 0 0 ,   Ma lay s ia.   E m ail:  m a f en d ee @ u n i s za . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     T h in f o r m at io n   s ec u r it y   ca n   b r eg ar d ed   as  th d en ia o f   u n au t h o r ized   ac ce s s   a n d   t h p r o tectio n   o f   ass ets  [ 1 ] .   Var io u s   ap p r o ac h es  o r ig in a ted   f r o m   d o m a in s   s u c h   as  m at h e m atics,  co m p u ter   s cien ce s   an d   en g i n ee r i n g   h a v b ee n   i n tr o d u ce d .   T h ese  m ec h a n i s m s   ar r es p o n s ib le  f o r   s ec u r in g   t h p er im e ter   ( f ir e w al l,   i n t r u s i o n   p r e v e n t i o n   s y s t e m ,   i n t r u s i o n   d e t e c t i o n   s y s t e m )   [ 2 ,   3 ] ,   t h e   c o m p u t e r   s y s t e m   ( b i o m e t r i c s ,   p a s s w o r d )   [ 4 ]   an d   th i n f o r m atio n   ( s te g an o g r ap h y ,   cr y p to g r ap h y )   its e lf   [ 5 - 7 ] .   C r y p to g r ap h y   v ia   an   e n cr y p tio n   al g o r ith m   p r o v id es  co r n er s to n f o r   s ec u r co m m u n ica tio n s   [ 8 ] .   Mo s tl y   t h s u b j ec ts   o f   in ter e s f o r   en cr y p tio n   ar tex t,   i m a g e,   v id eo   an d   s p ee ch .   Ma th e m atica b ased   en cr y p tio n   alg o r ith m s   ca n   b class i f ied   i n to   s y m m etr ic  an d   as y m m etr ic  s y s te m   [ 6 ,   8 ] .   E n cr y p ti n g   o f   v o ice  r ec o r d in g   m a y   p r ev en u n au th o r ized   u s er   to   ac ce s s   an d   s tea l   th in f o r m at io n   an d   later   u s it  as  th r ea ten i n g   to o l.  T h er ar m a n y   cr y p to g r ap h ic  alg o r ith m s   av ai lab le  f o r   p r o tectin g   t h v o ice  r ec o r d in g ,   in   th i s   p ap er   w w i ll  b u s in g   c h ao tic  m ap s   to   en cr y p t   th v o ice  th at   w a s   r ec o r d e d   b y   s en d er 's  v o ice  r ec ep to r   ( s p ee ch   r ec o g n itio n ) .   H o w e v er ,   th er ar s o m p r o b le m s   w h en   r ec o r d in g   th h u m a n   v o ice.   So m e x a m p les  o f   t h ese  p r o b le m s   ar th e n v ir o n m en tal   f ac to r s   li k n o i s e,   d ela y   a n d   lo s s es.  An o th er   w o u ld   b o n es  o f   m ed ical  co n d itio n   s u ch   as  p ar k in s o n s   d i s ea s ( P D) ,   o n o f   t h m o s t   co m m o n   n eu r o d eg e n er ativ e   d is o r d er s .   T h is   k i n d   o f   d is ea s e   af f ec ts   ce n tr al  n er v o u s   s y s te m   w h ic h   ca u s e s   p r o g r ess iv e   lo s s   o f   m u s cle   co n tr o w it h   th e   clea r   s ig n s   in cl u d i n g   s h i v er   a n d   d if f ic u lt y   i n   s p ee ch .   C o n s eq u en tl y ,   w h e n   s en d e r   s tar ts   h i s   s p ee ch   b y   m icr o p h o n o r   s p ea k er   an d   p la y   s p ee ch   r ec o g n itio n   p r o g r am   ( th r o u g h   w in d o w s )   t o   tr an s p o r h is   s p ee ch   an d   p u it  in to   tex t,  o r   u s in g   s o m ap p licatio n   An d r o id   th at  i s   ab le  to   co n v e r s p ee c h   t o   tex ( e. g .   s p ee ch   te x ter   A p p l icatio n ) ,   th e n   s en d   to   t h r ec ip ien t,  s o   f o r   th a o f   g et  p r o tect  an d   s ec r et  t h at  d at a,   it  is   n ec es s ar y   to   en cr y p it  to   p r ev en f r o m   d i s clo s u r e.   I n   th i s   p ap er ,   w w ill   b u s i n g   s o m cr y p to g r ap h y   a lg o r ith m s   to   en cr y p t h v o ice  th at  w a s   en ter ed   b y   s en d er ' s   s p ee ch   an d   d ec r y p t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       S p ee ch   e n cryp tio n   b m u ltip le   ch a o tic  ma p s   w ith   fa s t fo u r ier   tr a n s fo r m   ( Ya h ia   A lema mi )   5659   it  b y   t h r ec ip ien w h ic h   ar b ased   o n   th L o g is tic  Ma p ,   an d   r esea  Ma p .   T h m ain   s tr u ctu r o f   m o s tl y   av ailab le  s p ee ch   e n cr y p tio n /   d ec r y p tio n   s y s te m   ca n   b s h o wn   as i n   Fi g u r 1 .             Fig u r 1 .   E n cr y p tio n / d ec r y p ti o n   s p ee ch   s y s te m       2.   CH AO T I M AP S   E lectr o n ic  C h ao tic - b ased   cr y p to s y s te m   is   a n   e n cip h er m en s y s te m   th at  is   c h ar a cter ized   b y   n o n l in ea r   d eter m i n is tic   d y n a m ical  c h ao tic  f u n ctio n   [ 9 - 1 2 ] .   T h o u tp u v al u es   o f   c h ao tic  m et h o d   ar e   ex tr e m e l y   s e n s i tiv d ep en d i n g   o n   v al u es  o f   i n p u f ac to r s   an d   p r em ier   co n d it io n s .   I n   th e   f o llo w i n g   s ec tio n s   s u m m ar ized   d ep ictio n   f o r   th r ee   ty p es o f   ch ao tic  m ap s ,   lo g i s tic  m ap   a n d   Sin e   m ap   ar p r e s en ted .     2 . 1 .     L o g is t ic  m a p   L o g i s tic  m ap p in g   is   ill u s tr atio n   o f   ch ao tic  s ch e m t h at  is   n o n - li n ea r   m ap   g iv e n   b y   [ 1 1 ] :     + 1 = ( 1 )     A p p l y   d ep en d i n g   o n   th f o llo w i n g   co n d itio n s :     x n   tak v al u f r o m   [ 0 , 1 ] .     r   is   co n tr o p ar am eter ,   r     [ 0 , 4 ] .     in itial  v al u x 0 =0 . 3 .   T h s y s te m   h a s   v ar io u s   f ea t u r es  w it h   v ar io u s   v al u es   o f   r ,   ca ll ed   th b i f u r ca tio n   p ar a m eter .     W h en   th v al u i s   clo s er   to   4 ,   th m o r ch ao tic  t h s y s te m   r esp o n s w i ll b as  s h o w n   in   F ig u r 2 .           Fig u r 2 .   B if u r ca tio n   d ia g r a m   f o r   th lo g i s tic  m ap   [ 1 1 ]       2 . 2 .     Sin m ap   T h Sin m ap   is   o n o f   th d is cr ete  ch ao tic  m et h o d   h av i n g   f o llo w in g   eq u at io n   [ 1 3 ] :      + 1 = . s in ( .  )     w h er     [ 0 , 1 ],   an d   Xn   is   in   [ 0 , 1 ] .   T h at  th S in m ap   b ec o m e s   ch ao tic  w h e n   clo s er   to   1 ,   s h o w n   in   Fi g u r 3 .   T h e   S i n e   m a p   i s   s i m p l e   a s   c o m p a r e d   t o   s o m e   o t h e r   c h a o t i c   m e t h o d s   w i t h   a s s u r a n c e   o f   h i g h e r   s c a l e   o f   s e c u r i t y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     5 6 5 8   -   5 6 6 4   5660       Fig u r 3 .   B if u r ca tio n   d ia g r a m   o f   th Si n m ap   [ 1 3 ]       3.   L I T E R AT U RE   R E VI E W   T h is   s ec tio n   d escr ib es  s o m c h ao tic  al g o r ith m s   t h at  w e r d esi g n   f o r   v o ice  en cr y p tio n .   Stu d ies  i n   [ 1 4 ,   1 5 ]   p r o d u ce d   n e w   alg o r ith m   to   p er f o r m   e n cr y p tio n   f o r   au d io   f iles   u s in g   s h u f f lin g   p r o ce d u r e,   w h er d if f er e n s h u f f le  b it   is   c h o s e n   an d   t h e   s u b s t itu tio n   i s   ch a n g ed .   T h s tatis tical  a n al y s is   s h o w ed   b ased   o n   th e   g r ap h   o f   P SN R   t h at  t h al g o r ith m   is   n o s u b j e cted   to   s tatis t ical  att ac k s   u n les s   w h e n   i t   w a s   u s ed   to   en co d lo w - q u al it y   au d io   f iles .   Di f f er en s t u d y   [ 1 6 ]   d escr ib ed   th alg o r ith m   b ased   o n   ch ao tic   m ap   an d   B lo w f i s h   al g o r it h m .   I is   co n s id er ab l y   f ast  a n d   ef f icie n al g o r ith m   i n   th p r o ce s s   o f   en cr y p tio n   a n d   d ec r y p tio n   a n d   is   p r esu m ab l y   d if f ic u lt  to   b r ea k .   An o th er   r es ea r ch   [ 1 7 ]   h as  p r o p o s ed   an   alg o r ith m   f o r   s p ee ch   en cip h er m en d ep en d   o n   t h r ee   d i m e n s io n al  c h ao tic  m ap s .   T h p r o p o s ed   alg o r ith m   in c lu d es  t h r ee   m ai n   u n i ts :   cr ea tio n   o f   k e y s ,   s a m p les  s u b s tit u tio n   an d   s a m p les  p er m u ta tio n   o p er atio n .   Su b s titu tio n   is   p er f o r m ed   in   t w o   s tep s   w it h   cip h er   f ee d b ac k ,   f o r   th s y s te m .   T h L o r en z   an d   R o s s ler   c h ao tic  s y s te m   ar p r esen ted   f o r   cr ea tio n   o f   k e y   s tr ea m   u s ed   f o r   s u b s ti tu tio n   an d   p er m u ta tio n   p r o ce s s   r esp ec ti v el y .   T h p r o p o s ed   alg o r it h m   u s ed   to   in cr ea s t h co n f u s io n   an d   d i f f u s io n   o f   s p ee c h   s a m p les.  Fr o m   [ 1 8 ] ,   n e w   al g o r ith m   f o r   s p ee ch   en cr y p tio n   w a s   in tr o d u ce d   b y   d iv id in g   th s p ee ch   s i g n a l in to   o v er lap p ed   b lo ck s   p r io r   s h u f f li n g   th o s b lo ck s   in to   t h ti m e   d o m ai n .   A   s ec o n d   p er m u tati o n   is   p er f o r m ed   f o r   th co e f f icie n ts   o f   th b lo ck   w h ic h   w a s   o b tain ed   f r o m     th w a v elet   tr an s f o r m s   b y   u s i n g   ch ao tic   k e y   b ased   o n   n o n   m ap ,   an d   p ar tiall y   e n co d in g   th s h u f f led   o n l in e   s p ee ch   s i g n a in   tr an s f o r m   s co p e.   T h s u g g ested   al g o r ith m   is   ca p ab le  to   p r o d u ce   s tr o n g   s p ee ch   en cip h er m en in   r ea l - ti m e   en v ir o n m e n t.  R esear ch   in   [ 1 9 ]   s u g g e s ted   n e w   a lg o r ith m   f o r   s p ee c h   en cip h er m en th at  d ep en d s   o n   t w o   s tep s ,   it  m ak e s   u s o f   th r e ch ao tic  m ap s   ( Hen o n ,   L o g i s tical,   an d   I k ed a)   in   ad d itio n   to   n o is a n d   th e n   it  e lects  b io - c h ao tic  s tr ea m   cip h e r   w h ich   h as  e n co d ed   th s p ee ch   s i g n al  to   s to r it   in to   t h d atab ases   to   i n cr ea s s ec u r it y   u s i n g   b io m etr ic   k e y   an d   b io - c h ao tic  f u n ct io n .   T h p r o p o s ed   alg o r ith m   w as  s h o w n   to   b e   p o w er f u l,  f a s a n d   m o r s e cu r [ 1 9 ] .   Dif f er en t   r esear ch   [ 2 0 ]   p r o p o s ed   an   alg o r ith m   to   s p ee ch   e n cip h er m en u s i n g   h y b r id   o f   DE S - R S A   an d   Ge n etic  Alg o r it h m .   T h class i f icatio n   o f   au d io   f ile s   w as  co m p ar ed   u s in g   ar ti f ic ial  n e u r al  n e t w o r k   ( NN) ,   an d   also   s u p p o r v ec t o r   m ac h i n ( SVM)   alg o r ith m .   T h e   o u tco m es  wer ev alu ated   u s in g   MSE   a n d   P SNR   f ac to r s   to   c h ec k   th v alid atio n   o f     t h e   s u g g e s t e d   a l g o r i t h m .   T h e   s u g g e s t e d   a l g o r i t h m   f o r   s p e e c h   c r y p t o g r a p h y   p r o v i d e s   a   s e c u r i t y   a t   d i f f e r e n t   l e v e l s .       4.   P RO P O SE SYS T E M   I n   Fig u r 4   s h o w s   th o p er atio n 's  s tep s   th a d ep ict  th s u g g ested   s p ee ch   en c ip h er m e n t,  w h er it  is   p er f o r m ed   b y   M A T L A B   v er s i o n   7 . 0   p r o g r a m m in g .   T h s u g g ested   en c ip h er m en s y s te m   c an   b s u m m ar ized   in to   as f o llo w i n g s :     I n p u t sp ee ch   s i g n al.     First p r o ce s s in g   s tep     Usi n g   fa s f o u r ier   tr an s f o r m   f u n ctio n     Seco n d   p r o ce s s in g   s tep :     C r ea tio n   o f   lo g is tic  f u n c tio n     Star t o f   C o n f u s io n     T h ir d   p r o ce s s in g   s tep :     C r ea tio n   o f   d i f f u s io n   k e y   b y   S in m ap     Fo u r th   p r o ce s s i n g   s tep :     A p p licatio n   o f   XO R   o p er atio n   b et w ee n   s ec o n d   s tep   an d   t h ir d   s tep   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       S p ee ch   e n cryp tio n   b m u ltip le   ch a o tic  ma p s   w ith   fa s t fo u r ier   tr a n s fo r m   ( Ya h ia   A lema mi )   5661       Fig u r 4 .   Stru ct u r o f   p r o p o s e d   s y s te m       4 . 1 .     F a s t   f o urier  t r a ns f o r m   ( F F T )   Ma y   b t h m o s s i g n i f ica n n u m er ical  al g o r it h m   in   s cie n c e,   en g i n ee r i n g ,   a n d   ap p lied   m ath e m atics   is   F FT   [ 1 1 ] ,   it  is   li k e w i s m o d el  o r   ca s o f   h o w   al g o r it h m s   ca n   b m ad e f f ic ien t   a n d   h o w   h y p o th e s is   ca n   b cr ea ted   to   ch ar ac ter ize  o p ti m ali t y .   T h d ev elo p m e n o f   f ast  al g o r ith m s   f o r   th m o s t   p ar co m p r is es  o f   u tili zi n g   ex ce p tio n al  p r o p er ties   o f   t h al g o r ith m s   i m p o r ta n to   ex p el  e x ce s s   o r   u n n ec ess ar y   ta s k s   o f   an   i m m ed iate  ex ec u tio n ,   it  ca n   lik e w i s b ap p lied   d ir ec tly   t o   co n v o lu tio n   to   d iv id it  i n to   n u m er o u s   s h o r t   co n v o lu tio n s   th at  ca n   b ex ec u ted   q u ick er   t h a n   an   i m m ed iat u s a g e.     4 . 2 .     Cre a t io n o f   l o g is t ic  f un ct io n a nd   s t a rt   o f   c o nfusi o n   T h en cr y p tio n   m e th o d   ca n   b e   ex p r ess ed   b y   th f o llo w i n g   co d e:     x=initial value;   r= control parameter to logistic map;   for z=1:y - 1 % y is length of record speech that stored in Database   x(z+1) = r*x(z)*(1 - x(z));%Logistic map theory   end   %Start of Confusion  - swap   timg = timg(:);   for h = 1:size (timg,1)   temp = timg(h);   timg(h)=timg(in(h));   timg(in(h))=temp;   end   %End of confusion     4 . 3 .     Cre a t io n o f   diff us io n k e y   by   s ine  m a p   T h en cr y p tio n   th is   m et h o d   ca n   b ex p r ess ed   b y   th f o llo w i n g   co d e:     K=initial value;   r= control parameter to Sine map;   for z= 1:y - 1 %y is length of record speech that stored in  Database              k(z+1) =r* sin(pi*k(z));% S ine map theory;   end   temp1 = de2bi(k);   temp1 = circshift(temp1,1);   temp1 = bi2de(temp1)';   key = bitxor(k,temp1);   %Ending creation of diffusion key by   S ine map     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     5 6 5 8   -   5 6 6 4   5662   4 . 4 .     Appl ica t io n o f   XO o pera t io n   T h en cr y p tio n   o f   t h is   m et h o d   ca n   b ex p r ess ed   b y   th f o llo w i n g   co d e:     result_encryption=bitxor(uint8(first output),uint8(second output));   % first output (second step)   % second output (Third step)       5.   SI M UL AT I O R E S UL T   T h f o llo w in g   s ec tio n   p r ese n ts   an d   d is cu s s e s   t h o u tp u ts   o f   t h p r o ce ed ed   test s   to   ev al u ate     th p er f o r m an ce   o f   t h p r o p o s ed   s y s te m s .   Fi g u r 5   s h o w s   o r ig i n al  s i g n al,   a n d   af ter   ap p ly i n g   FF T   f u n ctio n   b y   MA T L A B   p r o g r a m m i n g ,   th i s   s ig n al  i s   tr an s f o r m ed   to   th at   o f   s h o w n   i n   Fi g u r 6 ,   w h er ea ch   n u m b er   in     th r es u lt   o f   FF T   is   co m p le x   n u m b er .   F FT   r ep r esen ts   o n o f   t h e   ap p licatio n s   to   r ev ea l   an d   r e m o v e   c y cli c   co m p o n e n t s   i n   d ata  b ef o r ap p ly i n g   r eg r es s io n   tech n iq u es  to   s u it  f o r ec asti n g   m o d el s   to   th e   d ata  [ 2 1 ] .   T h er ea f ter   an   ab s o l u te   f u n cti o n   is   p er f o r m ed   o n   p r ev io u s   r esu lt   an d   i s   s h o w n   i n   Fi g u r e   7 .   Fig u r 8   s h o w s     th r es u lt   af ter   w e   s tar en cr y p tin g   th e   s p ee ch   b y   cr ea tio n   o f   lo g is tic   f u n ctio n .   Af ter   t h at,   w p er f o r m ed   f in a en cr y p tio n   b y   co n f u s io n   w it h   lo g is tic  m ap   ( w h e r r =4 )   an d   d if f u s io n   k e y   w it h   S i n m ap   ( w h e r r =3 . 6 2 8 )   to   p r o d u ce   Fig u r 9 .   Fig u r 1 0   s h o w   th d ec r y p tio n   p r o ce s s   t o   o b tain   o r ig in al  s p ee ch   s i g n al.             Fig u r 5 .   Or ig in al  s p ee ch   s i g n al         Fig u r 6 .   Sig n al  b y   u s i n g   FF T           Fig u r 7 .   R esu lt b y   u s i n g   A B S   ( FF T )     Fig u r 8 .   R esu lt o f   lo g i s tic  m a p ,   f o r   r =4   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       S p ee ch   e n cryp tio n   b m u ltip le   ch a o tic  ma p s   w ith   fa s t fo u r ier   tr a n s fo r m   ( Ya h ia   A lema mi )   5663         Fig u r 9 .   Fin al  s p ee c h   en cr y p t io n   b y   co n f u s io n   an d   d if f u s io n     Fig u r 1 0 .   Or ig in al  s ig n al  a f te r   d ec r y p tio n       6.   P E ARSO CO RR E L AT I O CO E F F I CI E N T   I is   s ig n i f ica n m ea s u r em en u s ed   to   ass es s   th q u alit y   o f   en cip h er m e n ca lc u latio n   o f   cr y p to s y s te m ,   b y   co m p ar ati v li k s a m p le s   i n   o r ig in al   s o u n d   s i g n al  a n d   t h e n c o d ed   s o u n d   s i g n al.     T h P ea r s o n   co r r elatio n   co ef f icien i s   l in ea r   co r r elatio n   c o ef f icie n t,  w h ic h   i s   u tili ze d   t o   m ir r o r   th li n ea r   co r r elatio n   o f   t w o   t y p ical  ce as eless   v ar iab les,  th P ea r s o n   co r r elatio n   co ef f ic ien t i s   d ef i n ed   as f o llo w s   [ 2 2 ] :     = ( N xiyi xi yi ) N xi 2 ( xi ) 2 N yi 2 ( yi ) 2     w h er r   [ - 1 , 1 ] ,   th g r ea ter   th v alu is ,   t h h i g h er   X,   li n ea r   co r r elatio n   r ate  w ill  b e.   A t h p o in w h e n     r = 1 ,   an d   ar to tally   p o s iti v co r r elatio n .   A t h p o in w h e n   r = - 1 ,   X   an d   ar to tall y   n e g ati v e   co r r elatio n .   A t h p o in w h e n   r = 0 ,     th li n ea r   co r r elatio n   a m o n g ' s   an d   Y   is n ' e x p licit.   co r r elatio n   co ef f icie n d r a w i n g   n ea r er   to   1   d em o n s tr ate s   p o w er f u co r r elatio n   w h ile  th co e f f icien n ea r   0   im p lies   s o   lo w   co r r elati o n .   L o w est  v al u is   t h e   b e s t   f o r   m o r e   q u a l i t y   o f   e n c i p h e r m e n t   a l g o r i t h m .   T a b l e   1   d i s p l a y s   t h e   c o r r e l a t i o n   c o e f f i c i e n t   b e tw e e n   o r i g i n a l   a n d   e n c o d e d   s p e e c h   s i g n a l   a n d   i t   i l l u s t r a t e s   t h e   p r o p o s e d   s y s t e m   h a s   b e t t e r   q u a l i t y   f o r   e n c i p h e r m e n t   a l g o r i t h m .       T ab le  1 .   Qu alit y   o f   e n cr y p te d   s ig n al   T e st   n u m b e r   c o r r e l a t i o n   c o e f f i c i e n t   T e st   1   0 . 0 0 5 1 6 5 1   T e st   2   - 0 . 0 0 7 6 9 2 8   T e st   3   - 0 . 0 0 3 7 3 6 3   T e st   4   - 0 . 0 0 4 3 4 6 5   T e st   5   0 . 0 0 4 7 0 9 4       7.   CO NCLU SI O N   Sp ee ch   is   m ea n s   o f   co m m u n icatio n   b et w ee n   h u m a n s ,   s o   it  is   n ec es s ar y   to   s av v o ice  m es s ag e s   an d   p r o tect   it  f r o m   a n y   attac k   ( u n a u t h o r ized   p er s o n s )   [ 2 3 - 2 5 ] .   I n   th is   r esear ch ,   s p ee c h   tex m e s s a g es  w er e   en cr y p ted   b y   co m b i n i n g   w i th   t w o   o f   ch ao tic  ap p r o ac h es  ( L o g is t ic,   Sin e) .   T h f ir s ap p r o ac h   is   u s in g   L o g is tic   m ap   in   co n f u s io n   p r o ce s s   an d   th s ec o n d   ap p r o ac h   Si n m a p   in   C r ea tio n   o f   d i f f u s io n   k e y   p r o ce s s .   T h t w o   ap p r o ac h es  en cr y p th o r ig i n al  s ig n al,   w h ich   m a k es  t h cr y p ta n al y s is   h ar d   tas k   an d   i n cr ea s es  th s ec u r it y   o f   th s o u n d   s i g n al.   T h ey   a r v er y   s en s iti v to   th f ir s co n d itio n   an d   co n tr o p ar am eter s   t h a m ea n     th en cr y p ted   s ig n al  ca n n o t b e   d ec r y p ted   ea s il y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 Decem b er   2020     5 6 5 8   -   5 6 6 4   5664   ACK NO WL E D G E M E NT S   T h is   p r o j ec is   f u n d ed   b y   th C en ter   f o r   R e s ea r ch   E x ce l len ce ,   I n c u b atio n   Ma n a g e m e n C en ter ,   Un i v er s iti  Su lta n   Z ai n al  A b id i n .       RE F E R E NC E S   [1 ]   H.  H.  Ca rr,   C.   A .   S n y d e r,   Da ta Co m m u n ica ti o n s &   Ne tw o rk   S e c u rit y ,   M c G ra w - H ill,   2 0 0 6 .   [2 ]   A .   S h a m i m ,   e a l. ,   L a y e r e d   De f e n se   in   De p th   M o d e l   f o IT   Org a n iza ti o n s,”   2 n d   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   In n o v a ti o n s i n   E n g i n e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y   ( ICCET ’2 0 1 4 ) p p .   2 1 - 24.   [3 ]   S .   Ju m a ,   Z.   M u d a ,   M .   A .   M o h a m e d ,   W .   Ya ss in ,   M a c h in e   L e a r n in g   T e c h n iq u e f o In tru si o n   D e tec ti o n   S y ste m   A   Re v ie w ,”   J o u rn a o T h e o re ti c a &   Ap p li e d   In f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y ,   v o l.   7 2 ,   n o .   3 ,   p p .   4 2 2 - 4 2 9 ,   2 0 1 5 .   [4 ]   N.  A .   M a h a d i,   M .   A .   M o h a m e d ,   A .   I.   M o h a m a d ,   M .   M a k h tar,  M .   F .   A .   Ka d ir,   M .   M a m a t,   A   su r v e y   o f   m a c h in e   lea rn in g   tec h n iq u e f o b e h a v io r a l - b a se d   b io m e tri c   u se r   a u th e n ti c a ti o n ,   Rec e n Ad v a n c e in   Cry p to g ra p h y   a n d   Ne two rk   S e c u rity,  In tec h Op e n ,   2 0 1 8 .   [5 ]   S .   P u n d - Da n g e ,   S teg a n o g ra p h y A   S u rv e y ,   In Bo k h a ri  M . ,   A g ra w a N.,   S a in D.  (e d s)  Cy b e S e c u rit y .   Ad v a n c e s   in   In telli g e n S y ste ms   a n d   C o mp u ti n g ,   2 0 1 8 .   [6 ]   O.  G .   A b o o d ,   S .   K.  G u irg u is,  A   S u rv e y   o n   Cry p to g ra p h y   A lg o rit h m s,”   In ter n a ti o n a J o u r n a o S c ien ti fi c   a n d   Res e a rc h   Pu b li c a ti o n s,   v o l.   8 ,   n o .   7 ,   p p .   4 9 5 - 5 1 6 ,   2 0 1 8 .   [7 ]   M .   A .   M o h a m e d ,   A   S u rv e y   o n   El li p t ic  Cu rv e   Cry p to g ra p h y ,   Ap p li e d   M a t h e ma ti c a S c ien c e s,   v o l.   8 ,   n o .   1 5 4 ,     p p .   7 6 6 5 - 7 6 9 1 ,   2 0 1 4 .   [8 ]   R.   S iv a k u m a r,   B.   Ba lak u m a r,   a n d   V .   A .   P a n d e e sw a ra n ,   A   S tu d y   o f   En c r y p ti o n   A lg o rit h m (DES ,   3 DES   a n d   A ES f o In f o r m a ti o n   S e c u rit y ,”   In ter n a ti o n a Res e a rc h   J o u rn a l   o f   En g i n e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l.   5 ,   n o .   4 ,     p p .   4 1 3 3 - 4 1 3 7 ,   2 0 1 3 .   [9 ]   S .   V a i d y a n a th a n ,   e a l. ,   A   n e c h a o ti c   jerk   s y ste m   w it h   th re e   n o n li n e a rit ies   a n d   sy n c h ro n iza ti o n   v ia  a d a p ti v e   b a c k ste p p in g   c o n tr o l ,”   I n ter n a ti o n a J o u rn a o E n g in e e rin g   &   T e c h n o lo g y ,   v o l.   7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 9 3 6 - 1 9 4 3 ,   2 0 1 8   [1 0 ]   A c e n g   S a m b a s,  e a l. ,   A   n e w   h y p e r c h a o ti c   h y p e rjerk   s y st e m   w it h   th re e   n o n li n e a term s,  it s y n c h ro n iza ti o n   a n d   c ircu it   sim u latio n ,”   I n ter n a ti o n a l   J o u rn a o E n g i n e e rin g   &   T e c h n o lo g y ,   v o l.   7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 5 8 5 - 1 5 9 2 ,   2 0 1 8 .   [1 1 ]   E.   Ha to ,   L o re n z   a n d   Ro ss ler  Ch a o ti c   S y st e m   f o S p e e c h   S ig n a En c ry p ti o n ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o Co m p u te r   Ap p li c a ti o n s,   v o l .   1 2 8 ,   n o .   1 1 ,   p p .   2 5 - 3 3 ,   2 0 1 5 .   [1 2 ]   W .   S a y e d ,   A .   G .   Ra d w a n ,   a n d   H.  A .   H.  F a h m y ,   De si g n   o f   a   G e n e r a li z e d   Bid irec ti o n a T e n M a p   S u it a b le  f o En c ry p ti o n   A p p li c a ti o n s,”   1 1 t h   In ter n a ti o n a Co m p u ter   E n g i n e e rin g   Co n fer e n c e   ( ICENCO),   p p .   2 0 7 - 2 1 1 ,   2 0 1 5 .   [1 3 ]   Y.  L iu ,   L .   Ch e n ,   A   S u rv e y   o f   Ch a o s T h e o ry ,   Ch a o s in   A tt it u d e   D y n a mic s o S p a c e c ra ft 2 0 1 3 .   [1 4 ]   A .   A .   T a m i m i,   A .   M .   A b d a ll a ,   A n   A u d io   S h u f f le - En c r y p ti o n   A lg o rit h m ,   Pro c e e d in g o t h e   W o rld   Co n g re ss   o n   En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e ,   W CECS   2 0 1 4 ,   v o l.   1 ,   S a n   F ra n c isc o ,   USA ,   22 - 2 4   Oc to b e r,   2 0 1 4 .   [1 5 ]   M .   F a ro u k ,   O.  F a ra g a ll a h ,   O.  El sh a k a n k ir y ,   A .   El m h a la w a y ,   Co m p a riso n   o f   A u d io   S p e e c h   Cr y p to sy st e m   U sin g   2 - D Ch a o t ic M a p   A lg o rit h m s,”   M a th e ma t ics   a n d   Co m p u ter   S c ien c e ,   v o l.   1 ,   n o .   4 ,   p p .   6 6 8 1 ,   2 0 1 6 .   [1 6 ]   M   A .   Na ss e r,   I.   Q.  A b d u lj a lee l,   S p e e c h   En c ry p ti o n   Us in g   Ch a o ti c   M a p   a n d   Bl o w f ish   A lg o rit h m s,”   J o u rn a o f   Ba sr a h   Res e a rc h e s ( S c ien c e s),   v o l.   3 9 ,   n o .   2 ,   p p .   6 8 7 6 ,   2 0 1 3 .   [1 7 ]   S .   V is h w a k a r m a ,   S .   Qu re sh i,   S e c u re   T ra n s m i ss io n   o f   V id e o   u si n g   (2 ,   2 V isu a Cry p to g ra p h y   S c h e m e   a n d   S h a re   En c ry p ti o n   u si n g   L o g isti c   Ch a o M e t h o d ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o f   S c ien t if ic  Res e a rc h   in   Co mp u ter   S c ien c e ,   En g i n e e rin g   a n d   I n fo rm a ti o n   T e c h n o lo g y ,   v o l.   3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 5 0 2 1 5 1 4 ,   2 0 1 8 .   [1 8 ]   H.  ra ş,  M .   T ü rk ,   A   S e c u re   Ch a o s - b a se d   Im a g e   Cr y p to s y ste m   with   a n   Im p ro v e d   S in e   Ke y   G e n e ra to r,   Ame ric a n   J o u rn a o S i g n a Pro c e ss in g ,   v o l .   6 ,   n o .   3 ,   p p .   6 7 7 6 ,   2 0 1 6 .   [1 9 ]   A .   Be la z i.   A .   A .   A .   El - latif ,   sim p le  y e e ff icie n S - b o x   m e th o d   b a se d   c h a o ti c   si n e   m a p ,   Op t.   -   In t.   J .   L i g h t   El e c tro n   Op t . ,   v o l .   1 3 0 ,   p p .   1 4 3 8 - 1 4 4 4 ,   2 0 1 6 .   [2 0 ]   Y.  A l e m a m i,   L .   A l m a z a y d e h ,   P a th o l o g ica V o ice   S ig n a A n a l y si Us in g   M a c h in e   L e a rn in g   Ba s e d   A p p ro a c h e s,”   Co mp u ter   a n d   In fo rm a t io n   S c ien c e ,   v o l.   1 1 ,   n o .   1 ,   p p .   8 1 3 ,   2 0 1 8 .   [2 1 ]   Y.  S a lee m ,   M .   Am j a d ,   M .   H.  Ra h m a n ,   F .   Ha y a t,   T .   Iz h a r,   M .   S a lee m ,   S p e e c h   En c ry p ti o n   Im p le m e n tatio n   o f   ' On e   T i m e   P a d   A lg o rit h m '   In   M a tl a b ,   Pa k ista n   J o u r n a l   o f   S c ien c e ,   v o l.   6 5 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 4 - 1 1 8 ,   2 0 1 3 .   [2 2 ]   P .   S u n ,   N .   A lJe ri  a n d   A .   Bo u k e rc h e ,   " A   F a st  V e h icu lar  T ra ff ic  F lo w   P re d ictio n   S c h e m e   Ba se d   o n   F o u rier  a n d   W a v e let  A n a l y sis,"   IEE Glo b a Co mm u n ica ti o n s Co n fer e n c e   ( GLOBE COM ) ,   p p .   1 - 6 ,   2 0 1 8 .   [2 3 ]   F .   M a n so u ri  e a l. ,   A   F a st  EE F o re c a stin g   A lg o rit h m   f o P h a se - L o c k e d   T r a n sc ra n ial  El e c tri c a l   S ti m u latio n   o f   th e   Hu m a n   Bra in , ”  Fro n ti e rs   in   n e u ro sc ien c e ,   v o l.   1 1 ,   2 0 1 7 .   [2 4 ]   R.   L a f ta,  e a l.   A   F a st  F o u rier  T ra n s f o r m - Co u p led   M a c h in e   L e a rn in g - Ba se d   En se m b le  M o d e f o Dise a se   Risk   P re d i c ti o n   Us in g   a   Re a l - L i f e   Da t a se t, ”  In Kim  J . ,   S h im  K. ,   Ca o   L . ,   L e e   J G.,   L in   X. ,   M o o n   Y S .   ( e d s)  Ad v a n c e in   Kn o wled g e   Disc o v e ry   a n d   Da t a   M in in g .   PA KDD   2 0 1 7 .   L e c tu re   N o tes   in   C o mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   1 0 2 3 4 .   2 0 1 7 .   [2 5 ]   P .   S a th iy a m u rth i,   S .   Ra m a k ris h n a n ,   S p e e c h   e n c ry p ti o n   u si n g   c h a o ti c   sh if k e y in g   f o s e c u re d   sp e e c h   c o m m u n ica ti o n ,   J .   A u d i o   S p e e c h   M u sic   Pro c . ,   2 0 1 7 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.