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.   11 ,   No .   2 A p r il2 0 2 1 ,   p p .   1 2 9 3 ~ 1 3 0 2   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 1 i 2 . p p 1 2 9 3 - 1 3 0 2     1293       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   I m a g e enc ry ption  bas ed on ellip tic  curv e cr y ptos y ste m       Z a hra a   K a dh i m   O ba ida nd Na j la F a la h H a m ee d Al  Sa f f a r   De p a rtme n o f   M a th e m a ti c s,   F a c u lt y   o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   M a th e m a ti c s,  Un iv e rsit y   o f   Ku fa ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   1 6 ,   2 0 2 0   R ev i s ed   A u g   5 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   Sep   2 3 ,   2 0 2 0       Im a g e   e n c r y p ti o n   b a se d   o n   e ll i p ti c   c u rv e   c r y p to s y ste m   a n d   re d u c in g   it c o m p lex it y   is  s ti ll   b e in g   a c ti v e l y   re se a rc h e d .   G e n e ra ti n g   m a tri x   f o e n c r y p ti o n   a lg o ri th m   se c re k e y   t o g e th e w it h   Hilb e rt  m a tri x   w il b e   in v o lv e d   in   th is  stu d y .   F o a   f irst   c a se   we   w il n e e d   n o to   c o m p u te  th e   in v e rse   m a tri x   f o th e   d e c r y p ti o n   p ro c e ss in g   c a u se   th e   m a tri x   th a b e   g e n e ra ted   in   e n c r y p ti o n   ste p   w a s   se l f   in v e rti b le  m a tri x .   W h il e   f o th e   se c o n d   c a se c o m p u ti n g   th e   i n v e rse   m a tri x   will   b e   re q u ired .   P e a k   sig n a to   n o ise   ra ti o   (P S NR),  a n d   u n if ied   a v e ra g e   c h a n g in g   in ten sity   (U A CI)  w il b e   u se d   to   a ss e ss   w h ich   c a se   is  m o re   e ff icie n c y   to   e n c ry p ti o n   t h e   g ra y sc a le i m a g e .   K ey w o r d s :   E llip tic  cu r v cr y p to s y s te m   Hilb er m atr ix   I m ag e n cr y p tio n   Self   i n v er tib le  m atr i x   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 :   Naj lae  Falah   Ha m ee d   A l Sa f f a r   Dep ar t m en t o f   Ma th e m at ics     Facu lt y   o f   C o m p u ter   Scien ce   an d   Ma th e m atic s   Un i v er s it y   o f   K u f a,   I r aq   E m ail:  n aj laa. h a m ee d @ u o k u f a. ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N   C r y p to g r ap h y   is   s tr ateg y   f o r   p u ttin g   a w a y   an d   tr an s m itti n g   in f o r m atio n   in   v er i f ied   s tr u ctu r w it h   th g o al  t h at  lo n p r o p o s ed   clien ca n   p er u s a n d   p r o ce s s   it  [ 1 ] .   I in clu d es  en cr y p tio n   an d   d ec o d in g   o f   m es s ag e s . E n cr y p t io n   is   th wa y   to w ar d   ch a n g i n g   o v er   p lain   in f o r m atio n   in to   cip h er   tex an d   d ec o d in g   is   th e   w a y   to w ar d   g etti n g   b ac k   th f ir s m es s ag f r o m   th en co d e d   co n ten t.  T h er a r m an y   u s e s   f o r   C r y p to g r ap h y   s u c h   lik e:  p r o tect  e - m ail  i n f o r m atio n ,   cr ed i ca r d   in f o r m at io n .   I n d ee d   it  p r o v id es  co n f id e n tialit y ,   au th e n tica tio n ,   I n te g r it y   an d   n o n - r ep u d iatio n   [ 2 ] .   E llip tic  cu r v e s   ar ar ith m eticc u r v e s   w h ic h   h a v b ee n   s t u d ie d   b y   n u m er o u s   m ath e m atic ian s   f o r   q u ite   w h ile  [ 3 ] .   On o f   its   m o s i m p o r tan ap p licatio n s   ap p ea r ed   in   1 9 8 5 ,   w h er Nea [ 4 ]   an d   Miller   [ 5 ]   in d ep en d en tl y   p r o p o s ed   th p u b lic  k e y   cr y p to s y s te m s   b a s ed   o n   ellip tic  cu r v th e y   n a m ed   ellip tic  cu r v e   cr y p to s y s te m   ( E C C ) .   Fro m   th at  p o in t f o r w ar d ,   n u m er o u s   s c i en tis ts   h av g o n th r o u g h   y ea r s   co n ce n tr atin g   t h q u alit y   o f   E C C   a n d   i m p r o v i n g   p r o ce d u r es  f o r   its   ex ec u tio n .   I n   E C C   1 6 0 - b it  k e y   p r o v id es  th s a m s ec u r it y   as  co m p ar ed   to   th tr ad itio n al  cr y p to s y s te m   R S A   [ 6 ]   w i th   1 0 2 4 - b it  k e y ,   in   t h is   wa y   it  ca n   r ed u ce d   co m p u tatio n al  co s o r   p r o ce s s in g   co s [ 7 ] .   T h s ec u r it y   o f   E C C   d ep en d s   o n   t h d if f ic u lt y   o f   s o lv i n g   ellip tic   cu r v d is cr ete  lo g ar it h m   p r o b le m   ( E C D L P )   [ 8 ] .   Dig ital  i m a g es  ar an   ap p ea lin g   i n f o r m atio n   t y p th at  o f f er s   f ar   r ea ch in g   s co p o f   u til iz atio n .   An y   clien t s   ar k ee n   o n   ac tu al izi n g   co n te n s ec u r i t y   s tr ate g ie s   to   t h eir   p ict u r es  [ 9 ] .   R ec e n tl y ,   m an y   i m a g e   en cr y p tio n   tec h n iq u e s   h a v b e en   p r o p o s ed   to   v er if y   i n ter ac ti v m ed ia  d ata  b ef o r tr an s m is s io n   o v er   i n s ec u r ch a n n e l s   s u c h   l i k e   [ 1 0 ,   1 1 ] .   E l l i p t i c   c u r v e   c r y p t o s y s t e m   i s   a   s u p e r i o r   s t r a t e g y   t o   t r a n s m i t   t h e   p i c t u r e   s a f e l y   [ 1 2 ] .   T h m atr i x   th at  ap p ea r s   to   h av an   en d les s   in ter e s f o r   m at h e m a ticia n s ,   is   s y m m etr ic   a n d   d ef in ite,   it   is   T h Hilb er m atr i x ,   w it h   ( i , j )   e le m e n t   1 ( i + j 1 ) .   I is   to o   s p ec ial  m atr ix   t h at  is   b ec a u s s y m m etr ic  p o s itiv e   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.  11 ,   No .   2 A p r il 2 0 2 1   :   1 2 9 3   -   1302   1294   d ef in i te  a n d   to tall y   p o s iti v e   [ 1 3 ] .   Fo r   th p u r p o s es  o f   t h w o r k   in   t h is   s t u d y ,   w w il u s t h is   m a t r ix   f o r   a   s p ec if ic  m o d u lo ,   s o   n o   d en o m in ato r   w ill ap p ea r   in   an y   e le m en t o f   t h is   m atr i x .   T h s ec u r it y   o f   i m a g e s   is   e x ce p tio n al  co m p ell in g   i n   th i s   p ap er .   I n d ee d   n e w   i m a g en cr y p tio n   t e c h n i q u e s   h a v e   b e e n   p r o p o s e d   i n   t h i s   p a p e r   t o   c o m b i n e   E C C   w i t h   H i l b e r t   m a t r i x .   T h e   n e w   a p p r o a c h e s   u s e   E C C   to   g en er ate  th p r iv a te  an d   p u b lic  k e y s ,   an d   t h en   b o th   s en d er   an d   r ec eiv er   h av th ab i lit y   to   p r o d u ce   th e   s ec r et  k e y   w it h   n o   n ee d   to   s h a r it th r o u g h   t h i n ter n et  o r   u n s ec u r ed   co m m u n icat io n   c h an n el.   On o f   t h m o s t   i m p o r tan t   th in g s   t h at  th e s tech n o lo g ies  w ill  f o cu s   o n   is   t h at  th m atr ices  m u s b in v er t ib le.   So ,   if   th k e y   m atr i x   is   n o t i n v er tib le,   th d ec r y p tio n   p r o ce s s   ca n n o t b d o n e,   an d   th r ec ei v er   ca n n o t g et   th o r ig i n al  d ata.   Ma n y   r e s ea r ch r s   w er w o r k i n g   o n   t h is   s u b j e ct  s u c h   li k Si n g h   [ 1 4 ] ,   in   2 0 1 5   u s ed   i m a g e n cr y p tio n   u s i n g   ellip tic  c u r v cr y p to g r a p h y .   T h e y   i m p le m en th e   elli p tic  cu r v cr y p to g r ap h y   to   en cr y p t,  d ec r y p a n d   d ig itall y   s ig n   th e   cip h er   i m a g to   p r o v id a u t h e n ticit y   a n d   in te g r it y .   Ah m ed   [ 1 5 ] ,   in   2 0 1 3   u s ed   h y b r id   ch ao tic  s y s te m   a n d   c y c lic  elli p tic  cu r v f o r   i m a g e n cr y p tio n .   T h n e w   s ch e m g e n er ates  an   i n itial  k e y   s t r e a m   b a s e d   o n   c h a o t i c   s y s t e m   a n d   a n   e x t e r n a l   s e c r e t   k e y   o f   2 5 6 - b i t   i n   a   f e e d b a c k   m a n n e r .   T h e n ,   t h e   g e n e r a t e d   k e y   s t r e a m   a r e   m i x e d   w i t h   k e y   s e q u e n c e s   d e r i v e d   f r o m   t h e   c y c l i c   e l l i p t i c   c u r v e   p o i n t s .   T h o r o u g h   en cr y p t io n   p er f o r m a n ce   a n d   s ec u r it y   a n al y s i s   ascer tai n s   e f f icac y   o f   t h e   p r o p o s ed   en cr y p tio n   s c h e m e.   Nag ar aj   [ 1 6 ]   th e y   p r o p o s in   2 0 1 5   n e w   e n cr y p tio n   tech n iq u u s i n g   el lip tic  c u r v cr y p to g r ap h y   w it h   m ag ic  m atr i x   o p er atio n s   f o r   s ec u r i n g   i m ag e s   t h at  tr an s m it s   o v er   p u b lic  u n s ec u r ed   ch an n el.   T h er ar t w o   m o s i m p o r ta n g r o u p s   o f   i m a g e n cr y p tio n   alg o r it h m s s o m e   ar n o n   c h ao s - b a s ed   s elec ti v m et h o d s   an d   c h a o s -   b ased   s elec ti v e   m et h o d s .   T h m aj o r ity   o f   t h ese  al g o r ith m s   is   p la n n ed   f o r   s p ec if ic  i m a g f o r m at,   co m p r es s ed   o r   u n co m p r e s s ed .       2.   E L L I P T I C URVE F U NCT I O N   E llip tic  cu r v cr y p to s y s te m   ( E C C )   it  i s   r ea s o n ab le  e n cr y p tio n   s tr ate g y   to   b u ti li ze d   in   f o r   ex a m p le:   e m b ed d ed   s y s te m s   a n d   m o b ile  d e v ices,  th at   is   b ec au s it c a n   p r o v id h ig h   s ec u r i t y   w i th   s m aller   k e y   s ize  an d   f e w er   co m p u tatio n s   w it h   le s s   m e m o r y   u s ag a n d   lo w er   p o w er   co n s u m p tio n s   [ 1 7 ] .     D ef i n itio n :   An   ellip tic  cu r v   o v er   p r im f ield     is   d ef in ed   b y   ( , ) : 2 = 3 +  +    ,   w h er > 3 , ,   an d   s atis f y   th co n d itio n   4 3 + 27 2  0 .   T h ellip tic  cu r v g r o u p   ( )   co n s is t s   o f   all  p o in ts   ( , )   th at  s ati s f y   th ell ip tic  cu r v ( , )   an d   th p o in at  th in f i n it y     [ 1 8 ,   1 9 ] .     E llip tic  cu r v o p er atio n s T h p r i m ar y   o p er atio n s   r elate d   to   ellip tic  c u r v e   f u n ctio n   is   t h ellip tic  cu r v e   s ca lar   m u ltip licat io n   w h ic h   i s   th m ai n   o p er atio n   o n   t h ellip tic  cu r v th a co n s u m es  m o r t i m in   en cr y p tio n   a n d   d ec r y p tio n   o p er atio n s .   T w o   o p er atio n s   ar in v o l v ed   in   ca lc u lati n g   t h e   ellip tic  cu r v e   s ca lar   m u ltip licatio n ,   th e y   ar p o in t a d d itio n   an d   p o in t d o u b lin g   [ 2 0 ] .     P o in ad d itio n :   Su p p o s 1 = ( 1 , 1 )   an d   2 = ( 2 , 2 ) w h er 1 2 ,   ar t w o   p o in ts   lie  o n   a n   ellip tic  cu r v ( , ) .   A d d in g   t h t w o   p o in ts   1   an d   2 g i v i n g   a   t h ir d   p o in t   3 = ( 3 , 3 ) ,   as  3 ( 2 1 2   )    3 ( ( 1 3 ) 1 ) )      an d   = 2 1 2   1      3   s h o u ld   lie   o n   t h s a m c u r v ( , ) .     P o in d o u b lin g :   S u p p o s = ( 1 , 1 ) is   p o in o n   an   ellip tic  cu r v e   ( , ) th p o in = 2 = ( 2 , 2 )   th at  r es u lts   f r o m   d o u b lin g   t h p o in t     as  2 ( 2 2 1 )    2 ( ( 1 2 ) 1 ) )        an d   = 3 1 2 + 2 1    is   also   p o in t o n   an   ellip t ic  cu r v ( , ) .     E llip tic  cu r v s ca lar   m u ltip li ca tio n :   L et  b an y   p o in o n   th ellip tic  cu r v ( , ) E llip tic   c u r v s ca lar   m u ltip licatio n   o p er atio n   o v er   is   d ef in ed   b y   t h r ep ea ted   ad d itio n        = + + +                 t i m es .       3.   H I L B E R T   M AT RIX   Hilb er [ 2 1 ]   in   1 8 9 4   p r esen ted   a   s q u ar m atr i x   w it h   e n tr ie s   b ein g   th e   u n it  f r ac tio n s .   T h at  is   m ea n   ea ch   ele m e n o f   t h is   m atr i x   s a y   h ij   w i ll  b w r itte n   as   1 i + j 1 .   Dav i d   Hilb er n a m ed   th i s   t y p o f   m atr ices  as  Hilb er Ma tr ix .   Fo r   th p u r p o s es  o f   th w o r k   in   t h i s   s t u d y ,   w w il u s n × n - Hilb e r m atr i x   w i th   f o r   m o d u lo   2n 1 ,   s o   n o   d en o m i n ato r   w ill  ap p ea r   in   an y   ele m en o f   t h is   m a tr ix .   So   b y   co m p u ti n g   t h i n v er s o f   ea c h   d en o m i n ato r   m o d u lo   ( i + j 1 )   to   cr ea te   n e w   Hilb er m atr i x .   Fo r   ex a m p le,   4 × 4   Hilb er m atr i x :   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:  2 0 8 8 - 8708       I ma g en cryp tio n   b a s ed   o n   ell ip tic  cu r ve   cryp to s ystem   ( Za h r a a   K a d h im  Ob a id a n d )   1295     [           1 1 2 1 2 1 3 1 3 1 4 1 4 1 5 1 3 1 4 1 4 1 5 1 5 1 6 1 6 1 7 ]             ca n   b ex ch a n g to   4 × 4 - Hilb er t m atr i x   m o d u lo   7 ,   as  [ 1 4 4 5 5 2 2 3 5 2 2 3 3 6 6 7 ] .     I n v o l v ed   Hilb er m atr i x   w i th   cr y p to g r ap h y   is   n e w   s u b j ec d u s c u d r ec en t l y   b y   R o o p ae i   [ 2 2 ] .   I n   th i s   w o r k ,   w e   w ill  tr y   to   u s th i s   m atr i x   to   h ig h   le v el  o f   s ec u r i t y   to   e n cr y p te  i m a g es.   I n d ee d ,   th er ar an o t h er   t y p es o f   i n v er tib le  m atr i x   [ 2 3 ,   2 4 ]   ca n   b s u b j ec t to   f u t u r s t u d ies.        4.   M AT E RIAL S AN M E T H O DS   4 . 1 .     P ro po s ed   a lg o rit h m s   H y b r id   th E C C   a n d   Hilb er t   m atr i x   is   ap p r o ac h   to   en cr y p t   th e   i m ag is   tec h n iq u h as  b ee n   in tr o d u ce d   in   th is   s ec tio n   i n   t w o   ca s e s .   T h ese  tec h n iq u es   i n cr ea s t h s ec u r it y   a n d   m a k th s y s te m   m o r e   ef f icien t,  also   it  s p ee d s   u p   th d ec r y p tio n   co m p u tat io n s   s i n ce   it  d o es  n o n ee d   th co m p u tatio n   o f   th k e y   m atr i x   in v er s f o r   th f ir s t c as e.   Su p p o s th s en d er   ( Us er   A )   w a n ts   to   s en d   a n   i m ag M   to   th o th er   p ar t y   ( U s er   B )   u s i n g   t h i s   tech n iq u o v er   a n   in s ec u r c h an n el.   Fir s tl y ,   th e y   s h o u ld   a g r ee   o n   th e llip tic  cu r v E p ( a , b )   an d   s h ar th e   d o m ai n   p ar a m eter s   { a , b , p , G } ,   w h er G   is   th g e n er ato r   p o in t.  T h en   ea c h   p ar t y   n ee d s   to   ch o o s r an d o m l y   h i s   p r iv ate  k e y   f r o m   th in ter v al  [ 1 , p   1 ] n A   f o r   User   A   an d   n B   f o r   User   B ,   an d   g e n er ates  h is   p u b lic  k e y   a s   P A = n A G   an d   P B = n B G .   E ac h   u s er   m u ltip lies   h i s   p r iv ate  k e y   b y   t h p u b lic   k e y   o f   th e   o th er   u s er   to   g et   t h e   in itial  k e y   a s :     K = n A P B = n B P A = n A n B G = ( x , y )       t h en   co m p u te s ;     K 1 = x . G = ( k 11 , k 12 )       K 2 = y . G = ( k 21 , k 22 )       T h n ex s tep   is   g en er ati n g   t h s ec r et  k e y   m atr ix   K m   b y   s e n d er   an d   r ec eiv er .   T h in v er s o f   t h k e y   m atr i x   d o es n o t a l w a y s   e x is t.  So ,   if   t h k e y   m atr ix   is   n o t in v er tib le,   th r ec ip ien t c a n n o t d e cr y p t t h e n cr y p ted   d ata.   T o   s o lv th i s   p r o b le m ,   t h s elf   i n v er tib le   k e y   m atr i x   [ 2 5 ]   w ill   b g e n er ated ,   a n d   t h s a m k e y   w il b u s ed   f o r   en cr y p tio n   a n d   d ec r y p tio n   an d   n o   n ee d   to   f i n d   th i n v er s k e y   m atr ix   i n   t h f ir s t c ase.   B u t th s ec o n d   ca s e,   w n ee d   co m p u te  i n v er s f o r   th k e y   m a tr ix .     T h f ir s ca s an d   th s ec o n d   ca s w ill  b i m p l e m en ted   o n   g r a y s ca le  i m a g es.  T h i m ag w ill  b e   d iv id ed   in to   b lo ck s   o f   s ize  f o u r   p ix el  v al u es.  So ,   ea ch   p ar t y   p r o d u ce s   th 4 ×4   k e y   m a tr ix   K m ,   w h er K m   b s elf   in v er tib le  m atr ix   p ar titi o n ed   as  f o u r   s q u ar m a tr ices:  K 11 , K 12 , K 21   an d   K 22 .   So ,   w ca n   r e w r i te   K m   as   [ K 11 K 12 K 21 K 22 ] .   No w ,   if   w co n s id er   K 11 = [ k 11 k 12 k 21 k 22 ]   w ca n   ca lcu late  t h o th er s   s q u ar m a tr ices a s :   K 12 = I K 11 K 21 = I + K 11   K 11 + K 22 = 0 ,   w h er I   is   th id e n tit y   m a tr ix .     4 . 2 .     F irst  ca s e   I n   th i s   ca s g e n er atin g   K m   w ill  b as  f o llo w s S u p p o s th at  K 11 = [ k 11 k 12 k 21 k 22 ] + H 2 × 2 ,   w h er H   is   Hilb er m atr i x   w it h   d i m e n s io n   2 × 2 .   So ,   if   w co n s id er   K m = [ K 11 K 12 K 21 K 22 ]   b s elf   i n v er tib le  m atr i x ,   th e n   o th er   p ar titi o n s   o f   t h s ec r et   m atr i x   k e y   K m is   o b tain ed   b y   s o lv in g   K 12 = I K 11 K 21 = I + K 11 K 11 + K 22 = 0 ,   w h er I   is   t h id en tit y   m atr ix .     No w ,   s ep ar ate  th e   i m ag p i x el  v al u es  i n to   b lo ck s   o f   s ize  f o u r ,   ea c h   b lo ck   w ill  b co n v er ted   to   v ec to r   o f   s ize  4 × 1 :   P 1 , P 2 , P 3 , Nex s tep   w il b ca lc u lati n g   t h cip h er ed   v ec to r s   C 1 , C 2 , C 3 ,   as:  C i = K m . P i mod   256 i = 1 , 2 , 3 , .   T h last   s tep   f o r   th e n cr y p tio n   al g o r ith m   i s   r ec o n s tr u ct  t h cip h er ed   i m a g f r o m   t h v al u es  o f   C i   an d   s e n d   it  to   t h o th er   p ar t y   B .   Fo r   th d ec r y p tio n   p r o ce s s es,  p ar ty   B   w ill  s ep ar ate  th cip h er ed   im a g p ix el  v al u es  i n to   b lo ck s   o f   4 × 1 : C 1 , C 2 , C 3 , .   T h n ex t   s tep   is   co m p u t in g   P 1 , P 2 , P 3 ,   as:  P i = K m . C i mod   256 i = 1 , 2 , 3 , T h last   s tep   f o r   th d ec r y p tio n   alg o r ith m   is   r ec o n s tr u c t th p l ain   i m ag f r o m   t h v al u e s   o f   P i .       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.  11 ,   No .   2 A p r il 2 0 2 1   :   1 2 9 3   -   1302   1296   4 . 3 .   Seco nd   ca s e   I n   th is   ca s g e n er ati n g   K m ̌   w ill   b as  f o llo w s K m ̌ = K m + H 4 × 4 , ,   w h er K m = [ K 11 K 12 K 21 K 22 ]   an d   H 4 × 4 ,   w h er H   is   Hilb er m atr i x   w it h   d i m e n s io n   4 × 4 .   No w ,   s ep ar ate  t h i m a g p ix e v al u es  i n to   b lo ck s   o f   s ize  f o u r ,   ea ch   b lo ck   w ill  b co n v er ted   to   v ec to r   o f   s ize  4 × 1 :   P 1 , P 2 , P 3 , .   Nex s tep   w ill  b ca lcu lati n g   th e   cip h er ed   v ec to r s   C 1 , C 2 , C 3 ,   as:  C i = K m . P i m od   256 i = 1 , 2 , 3 , .   T h last   s tep   f o r   th en cr y p t io n   alg o r ith m   i s   r ec o n s tr u ct  th c ip h er ed   i m ag f r o m   t h v alu e s   o f   C i   an d   s en d   it  to   th o t h er   p ar ty   B .   Fo r   th e   d ec r y p tio n   p r o ce s s es,  p ar t y   B   w ill  s ep ar ate  th cip h er ed   im a g e   p ix el  v alu es  i n to   b lo ck s   o f   4 × 1 : C 1 , C 2 , C 3 , T h n ex s tep   is   co m p u ti n g   P 1 , P 2 , P 3 ,   as:  P i = K M ̌ 1 . C i mod   256 i = 1 , 2 , 3 , .   T h last   s tep   f o r   th e   d ec r y p tio n   al g o r ith m   i s   r ec o n s tr u ct  th p lai n   i m ag f r o m   t h v alu e s   o f     P i .         5.   I M P L E M E NT AT I O O F   T H E   P RO P O SE A L G O R I T H M M AT E RIA L S A ND  M E T H O DS   Ass u m th at  p ar t y   A   w a n ts   t o   s en d   an   i m a g " C A T   I M A G E "   to   p ar ty   B   u s in g   t h p r o p o s ed   alg o r ith m .   T h e y   w ill  ag r ee d   to   u s an   ellip tic  cu r v e   s a y   E 37 ( 1 , 3 ) :   y 2 = x 3 + x + 3   mod   37 ,   w h er e   a 3 + 27 b 2   modp = 247   mod   37 = 25 0 .   T h p o in ts   th at  s a tis f y in g   E 37 ( 1 , 3 )   ar e:   ( 0 , 1 5 ) ,   ( 0 , 2 2 ) ,   ( 3 , 1 2 ) ,   ( 3 , 2 5 ) ,   ( 4 , 1 6 ) ,   ( 4 , 2 1 ) ,   ( 6 , 1 5 ) ,   ( 6 , 2 2 ) ,   ( 9 , 1 ) ,   ( 9 , 3 6 ) ,   ( 1 2 , 2 ) ,   ( 1 2 , 3 5 ) ,   ( 1 3 , 1 7 ) ,   ( 1 3 , 2 0 ) ,   ( 1 5 , 1 0 ) ,   ( 1 5 , 2 7 ) ,   ( 1 7 , 7 ) ,   ( 1 7 , 3 0 ) ,   ( 1 8 , 9 ) ,   ( 1 8 , 2 8 ) ,   ( 1 9 , 6 ) ,   ( 1 9 , 3 1 ) ,   ( 2 6 , 1 7 ) ,   ( 2 6 , 2 0 ) ,   ( 2 9 , 1 ) ,   ( 2 9 , 3 6 ) ,   ( 3 1 , 1 5 ) ,   ( 3 1 , 2 2 ) ,   ( 3 2 , 1 3 ) ,   ( 3 2 , 2 4 ) ,   ( 3 3 , 3 ) ,   ( 3 3 , 3 4 ) ,   ( 3 4 , 1 1 ) ,   ( 3 4 , 2 6 ) ,   ( 3 5 , 1 7 ) ,   ( 3 5 , 2 0 ) ,   ( 3 6 , 1 )   an d   ( 3 6 , 3 6 ) .   So   #   E 37 ( 1 , 3 ) = 39 .   So ,   if   w ch o o s G = ( 0 , 15 ) ,   th d o m a in   p ar a m e ter s   f o r   E 37 ( 1 , 3 )   a r e   { a , b , P , G } = { 1 , 3 , 37 , ( 0 , 15 ) } .   Fig u r es  1   an d   2   s h o w   t h o r i g in a i m a g e,   cip h er ed   i m a g e,   an d   d ec ip h er ed   i m ag e   f o r   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m   f ir s ca s a n d   s ec o n d   ca s e   r esp ec ti v el y .   M A T L A B   R 2 0 1 4 a,   6 4 - b it  s o f t w ar o n   C o r i5   co m p u ter   w it h   C P @ 1 . 8 0   GHz   2 . 3 0   G Hz  an d   R A 6   GB   is   u s ed   f o r   en cr y p tio n   a n d   d ec r y p tio n   p r o ce s s es.   No w ,   to   ap p l y   th p r o p o s ed   alg o r ith m   f ir s t c ase  w w i ll d o   th f o llo w i n g   s tep s   Step   1 : “ Gen er at in g   o f   k e y s     P ar ty     C h o o s es t h p r iv ate  k e y   = 11 [ 1 , 36 ]     He  co m p u tes t h p u b lic  k e y   = = 11 ( 0 , 15 ) = ( 3 , 25 )     He  co m p u tes t h e = . = 11 ( 26 , 20 )   = ( 26 , 17 ) = ( , )     He  co m p u tes  1 = . = 26 ( 0 , 15 ) = ( 26 , 17 ) = ( 11 , 12 )   an d   2 = . = 17 ( 0 , 15 ) = ( 19 , 31 ) = ( 21 , 22 )     He  co n s tr u ct s   11 = [ 11 12 21 22 ] + 2 × 2 = [ 26 17 19 31 ] + [ 1 2 2 3 ] = [ 27 19 21 34 ]     He  ca lcu late s   12 = ( 11 )  256 = ( [ 1 0 0 1 ] [ 27 19 21 34 ] )  256 = [ 230 237 235 223 ]     He  ca lcu late s   21 = ( + 11 )  256 = ( [ 1 0 0 1 ] + [ 27 19 21 34 ] )  256 = [ 28 19 21 35 ]     He  s o lv es  11 + 22 = 0 ,   s o   22 = ( 11 )    256 = [ 229 237 235 222 ]     Fin all y ,   h co n s tr u cts   t h s el f   i n v er tib le  k e y   m atr i x     = [ 27 19 21 34 230 237 235 223 28 19 21 35 229 237 235 222 ]     I n   th o th er   s id e:     P ar ty   C h o o s es t h p r iv ate  k e y   = 13 [ 1 , 36 ]     He  co m p u tes t h p u b lic  k e y   = . = 13 ( 0 , 15 ) = ( 26 , 20 )     Hec o m p u te s = . = 13 ( 3 , 25 ) = ( 26 , 17 ) = ( , )     He  co m p u tes  1 = . = 26 ( 0 , 15 ) = ( 26 , 17 ) = ( 11 , 12 )   and  2 = . = 17 ( 0 , 15 ) = ( 19 , 31 ) = ( 21 , 22 )   H w i ll d o   th o th er   s tep   s a m e   lik p ar t y     to   co n s tr u ct  th s el f   in v er tib le  k e y   m atr ix     = [ 27 19 21 34 230 237 235 223 28 19 21 35 229 237 235 222 ]       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:  2 0 8 8 - 8708       I ma g en cryp tio n   b a s ed   o n   ell ip tic  cu r ve   cryp to s ystem   ( Za h r a a   K a d h im  Ob a id a n d )   1297   Step   2 : “ E n cr y p t io n   b y   p ar t y       He  s ep ar ates th p ix e l v al u es  o f   “C A T   I MA GE ”  i n to   b lo ck s   o f   s ize  f o u r   as:       1   2   3   4   5   6   7   8   9   1   2 4 9   2 4 6   2 4 4   2 4 5   2 4 7   2 4 4   2 3 7   2 3 1     2   2 4 9   2 4 6   2 4 4   2 4 5   2 4 6   2 4 4   2 3 7   2 3 0     3   2 4 9   2 4 6   2 4 3   2 4 4   2 4 6   2 4 4   2 3 7   2 3 0     4   2 4 8   2 4 5   2 4 3   2 4 4   2 4 6   2 4 3   2 3 6   2 3 0     5                       So ,   1 = [ 249 246 244 245 ]   , 2 = [ 247 244 237 231 ]   3 = [ 249 246 244 245 ]   , …       He  co m p u tes t h v alu e s   o f   1 , 2 , 3 ,   as:     1 = 1 = [ 27 19 21 34 230 237 235 223 28 19 21 35 229 237 235 222 ] [ 249 246 244 245 ]    256 = [ 142 128 147 129 ] ,     2 = 2 = [ 27 19 21 34 230 237 235 223 28 19 21 35 229 237 235 222 ] [ 247 244 237 231 ]    256 = [ 242 115 252 128 ] ,     3 = 3 = [ 27 19 21 34 230 237 235 223 28 19 21 35 229 237 235 222 ] [ 249 246 244 245 ]    256 = [ 142 128 147 129 ] , …       He  r ec o n s tr u ct s   th cip h er ed   im ag f r o m   t h v a lu e s   o f     as:       1   2   3   4   5   6   7   8   9   1   1 4 2   1 2 8   1 4 7   1 2 9   2 4 2   1 1 5   2 5 2   1 2 8     2   1 4 2   1 2 8   1 4 7   1 2 9   2 3 4   1 2 7   2 4 3   1 4 1     3   1 8 7   1 8 2   1 9 3   1 8 4   2 3 4   1 2 7   2 4 3   1 4 1     4   1 4 1   1 2 7   1 4 6   1 2 8   2 4 1   1 1 4   2 5 1   1 2 7     5                         He  s en d s   it to   t h o th er   p ar t y   .   Step   3 : “ Dec r y p tio n   b y   p ar t y   B”     He  s ep ar ates th p ix e l v al u es  o f   cip h er ed   i m a g in to   b lo ck s   o f   s ize  f o u r   as:     1 = [ 142 128 147 129 ] 2 = [ 242 115 252 128 ] 3 = [ 142 128 147 129 ] , …       He  co m p u tes t h v alu e s   o f   1 , 2 , 3 ,   as:     1 = 1 = [ 27 19 21 34 230 237 235 223 28 19 21 35 229 237 235 222 ] [ 142 128 147 129 ]  256 = [ 249 246 244 245 ] ,     2 = 2 = [ 27 19 21 34 230 237 235 223 28 19 21 35 229 237 235 222 ] [ 242 115 252 128 ]  256 = [ 247 244 237 231 ] ,     3 = 3 = [ 27 19 21 34 230 237 235 223 28 19 21 35 229 237 235 222 ] [ 142 128 147 129 ]  256 = [ 249 246 244 245 ] , …     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.  11 ,   No .   2 A p r il 2 0 2 1   :   1 2 9 3   -   1302   1298     He  r ec o n s tr u ct s   th p lai n   i m ag f r o m   th v al u es o f     as:           1   2   3   4   5   6   7   8   9   1   2 4 9   2 4 6   2 4 4   2 4 5   2 4 7   2 4 4   2 3 7   2 3 1     2   2 4 9   2 4 6   2 4 4   2 4 5   2 4 6   2 4 4   2 3 7   2 3 0     3   2 4 9   2 4 6   2 4 3   2 4 4   2 4 6   2 4 4   2 3 7   2 3 0     4   2 4 8   2 4 5   2 4 3   2 4 4   2 4 6   2 4 3   2 3 6   2 3 0     5                           ( a)     ( b )     ( c)     Fig u r 1 .   ( a)   P lain   i m a g e,   ( b )   cip h er ed   i m ag e ,   a n d   ( c)   d ec ip h er ed   i m a g e f o r   ca i m a g e / t h p r o p o s ed   alg o r ith m   f ir s t c ase       T h s ec o n d   ca s f o r   th p r o p o s ed   alg o r ith m   w ill ap p l y   b y   d o in g   t h f o llo w in g   s tep s :   Step   1 : “ Gen er at in g   o f   k e y s     P ar ty     C h o o s es t h p r iv ate  k e y   = 11 [ 1 , 36 ]     He  co m p u tes t h p u b lic  k e y   = = 11 ( 0 , 15 ) = ( 3 , 25 )     He  co m p u tes t h e = . = 11 ( 26 , 20 )   = ( 26 , 17 ) = ( , )     He  co m p u tes  1 = . = 26 ( 0 , 15 ) = ( 26 , 17 ) = ( 11 , 12 )   an d   2 = . = 17 ( 0 , 15 ) = ( 19 , 31 ) = ( 21 , 22 )     He  co n s tr u ct s   11 = [ 11 12 21 22 ] = [ 26 17 19 31 ]     He  ca lcu late s   12 = ( 11 )  256 = ( [ 1 0 0 1 ] [ 26 17 19 31 ] )  256 = [ 231 239 237 226 ]     He  ca lcu late s   21 = ( + 11 )  256 = ( [ 1 0 0 1 ] + [ 26 17 19 31 ] )  256 = [ 27 17 19 32 ]     He  s o lv es  11 + 22 = 0 ,   s o   22 = ( 11 )    256 = [ 230 239 237 225 ]     He  co n s tr u ct s   t h s el f   in v er tib l k e y   m atr i x   = [ 26 17 19 31 231 239 237 226 27 17 19 32 230 239 237 225 ]     Fin all y ,   h ca lc u late s       ̌ = + 4 × 4 = ( [ 26 17 19 31 231 239 237 226 27 17 19 32 230 239 237 225 ] + [ 1 4 4 5 5 2 2 3 5 2 2 3 3 6 6 7 ] )  256   = [ 27 21 23 36 236 241 239 229 32 19 21 35 233 245 243 232 ] .     I n   th o th er   s id e:     P ar ty   C h o o s es t h p r iv ate  k e y   = 13 [ 1 , 36 ]     He  co m p u tes t h p u b lic  k e y   = . = 13 ( 0 , 15 ) = ( 26 , 20 )     Hec o m p u te s = . = 13 ( 3 , 25 ) = ( 26 , 17 ) = ( , )     He  co m p u tes  1 = . = 26 ( 0 , 15 ) = ( 26 , 17 ) = ( 11 , 12 )   an d   2 = . = 17 ( 0 , 15 ) = ( 19 , 31 ) = ( 21 , 22 )   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:  2 0 8 8 - 8708       I ma g en cryp tio n   b a s ed   o n   ell ip tic  cu r ve   cryp to s ystem   ( Za h r a a   K a d h im  Ob a id a n d )   1299     He  w i ll d o   th o th er   s tep   s a m e   lik p ar t y     to   co n s tr u ct  th m a tr ix     ̌ = [ 27 21 23 36 236 241 239 229 32 19 21 35 233 245 243 232 ]       Fin all y ,   h co m p u te s       ̌ 1 = [ 97 235 57 118 48 69 141 119 136 53 73 125 43 177 107 106 ] .     Step   2 : “ E n cr y p t io n   b y   p ar t y       He  s ep ar ates  th p ix el  v al u es   o f   C A T   I MA GE ”  i n to   b lo ck s   o f   s ize  f o u r   as  h d id   in   th p r o p o s e d   alg o r ith m   f ir s t c ase :     He  co m p u tes t h v alu e s   o f   1 , 2 , 3 ,   as:     1 = ̌ 1 = [ 27 21 23 36 236 241 239 229 32 19 21 35 233 245 243 232 ] [ 249 246 244 245 ]    256 = [ 6 236 239 179 ] ,     2 = ̌ 2 = [ 27 21 23 36 236 241 239 229 32 19 21 35 233 245 243 232 ] [ 247 244 237 231 ]    256 = [ 4 103 196 238 ] ,     3 = ̌ 3 = [ 27 21 23 36 236 241 239 229 32 19 21 35 233 245 243 232 ] [ 249 246 244 245 ]    256 = [ 6 236 239 179 ] , …       He  r ec o n s tr u ct s   th cip h er ed   im ag f r o m   t h v a lu e s   o f     as:       1   2   3   4   5   6   7   8   9   1   6   2 3 6   2 3 9   1 7 9   4   1 0 3   1 9 6   2 3 8     2   6   2 3 6   2 3 9   1 7 9   2 4 8   1 0 7   1 7 5   2 4 1     3   41   24   17   2 1 6   2 4 8   1 0 7   1 7 5   2 4 1     4   2 4 9   2 2 1   2 2 2   1 6 0   2 4 7   88   1 7 9   2 1 9     5                         He  s en d s   it to   t h o th er   p ar t y   .     Step   3 : “ Dec r y p tio n   b y   p ar t y   B”     He  s ep ar ates th p ix e l v al u es  o f   cip h er ed   i m a g in to   b lo ck s   o f   s ize  f o u r   as:     1 = [ 6 236 239 179 ] 2 = [ 4 103 196 238 ] 3 = [ 6 236 239 179 ] , …       He  co m p u tes t h v alu e s   o f   1 , 2 , 3 ,   as:       ̌ 1 = [ 97 235 57 118 48 69 141 119 136 53 73 125 43 177 107 106 ]     1 = ̌ 1 1 = [ 97 235 57 118 48 69 141 119 136 53 73 125 43 177 107 106 ] [ 6 236 239 179 ]  256 = [ 249 246 244 245 ] ,     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.  11 ,   No .   2 A p r il 2 0 2 1   :   1 2 9 3   -   1302   1300   2 = ̌ 1 2 = [ 97 235 57 118 48 69 141 119 136 53 73 125 43 177 107 106 ] [ 4 103 196 238 ]  256 = [ 247 244 237 231 ] ,     3 = ̌ 1 3 = [ 97 235 57 118 48 69 141 119 136 53 73 125 43 177 107 106 ] [ 6 236 239 179 ]  256 = [ 249 246 244 245 ] , …       He  r ec o n s tr u ct s   th p lai n   i m ag f r o m   th v al u es o f     as:       1   2   3   4   5   6   7   8   9   1   2 4 9   2 4 6   2 4 4   2 4 5   2 4 7   2 4 4   2 3 7   2 3 1     2   2 4 9   2 4 6   2 4 4   2 4 5   2 4 6   2 4 4   2 3 7   2 3 0     3   2 4 9   2 4 6   2 4 3   2 4 4   2 4 6   2 4 4   2 3 7   2 3 0     4   2 4 8   2 4 5   2 4 3   2 4 4   2 4 6   2 4 3   2 3 6   2 3 0     5                           ( a)     ( b )     ( c)     Fig u r 2.   ( a)   P lain   i m a g e,   ( b )   cip h er ed   i m ag e,   a n d   ( c)   d ec ip h er ed   i m a g f o r   ca i m a g e/ t h p r o p o s ed   alg o r ith m   s ec o n d   ca s e       6.   SE CUR I T ANA L YS I S   A   s ec u r it y   a n al y s i s   o f   t h cr y p to g r ap h ic  alg o r it h m s   i s   b as ic  p r o ce d u r to   g u ar an tee  t h q u alit y   o f   cr y p to g r ap h ic  ca lc u latio n   [2 6 ] .   So ,   to   d em o n s tr ate  t h s tr en g t h   o f   t h p r o p o s ed   alg o r ith m s   w w ill  d i s cu s s   t w o   a n al y ze s   PS N R   an d   UACI .     6 . 1 .     P ea k   s ig na l t o   no is ra t io   (  )   I is   an   ac ce s s ib ilit y   e s ti m ati o n   o f   w h eth er   cr itical  u n iq u i m a g in f o r m atio n   is   in s ta lled   in   th e   cip h er ed   i m a g e.   A ctu a ll y ,   i ca n   b d ef i n ed   b y   t h co m p u tin g   t h m ea n   s q u ar ed   er r o r   ( M SE )   [2 7 ] .   I n   th i s   w o r k ,   PS N R h as  b ee n   ca lc u lated   f o r   th cip h er ed   i m a g an d   p lai n   i m ag th at   ar s h o w n   i n   Fi g u r e s   1   an d   2   w er 7 . 8 6 5 4   an d   7 . 6 5 6 8   r esp e ctiv el y ,   w h ic h   m ea n s   th a t t h cip h er e d   i m a g is   n o t   lik e   t h p lain   i m a g e,   s o   it  i s   s o   h ar d   f o r   an   ag g r ess o r   to   r e co v er   th p lain   i m a g e.   T h eq u atio n   o f   t h e   PS N R   is   as  PS N R = 10 l og 10 255 255 MS E   w h er M SE = 1 M N ( X ( i , j ) Y ( i , j ) ) 2 M j = 1 N i = 1 X ( i , j )   an d Y ( i , j )   ar th p ix el  v alu o f   p lai n   i m a g an d   cip h er ed   i m ag r esp ec ti v el y .     6 . 2 .     Unifie d a v er a g cha ng ing   inte ns it y   (  )   I is   o n e   o f   d i f f er en tia an a l y s e s   u s ed   to   e v alu a te  t h s tr en g t h   o f   i m a g e n cr y p tio n ,   w h er it  is   esti m ated   th co n tr ast  b et w e en   th cip h er ed   i m a g an d   p lain   i m a g e.   T h h ig h est  v a lu o f   th e   U AC I   (a p p r o x im atel y   3 3 . 4 6 %)  i m p li es  th a t h p r o p o s ed   p r o ce d u r is   s a f a g ai n s t   d if f er en t ial  a s s a u lts   [2 8 ] .   I n   t h is   w o r k   w g et  3 1 . 6 9 1 2   an d   3 4 . 0 9 9 8   f o r   th p r o p o s ed   alg o r ith m   f ir s a n d   s ec o n d   ca s r esp ec tiv el y ,   it  is   s o   h ar d   f o r   an   attac k er   to   r ec o v er   th e   p lain   i m ag e.   I ca n   b ca lcu l ated   b y   th UACI = 1 256 256 X ( i , j ) Y ( i , j ) 255 256 j = 1 256 i = 1 100% ,   X ( i , j )   an d   Y ( i , j )   ar th e   p ix el   v al u o f   p lain   i m a g a n d   cip h er ed   i m ag r esp ec tiv el y .   T h f ir s ca s e   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:  2 0 8 8 - 8708       I ma g en cryp tio n   b a s ed   o n   ell ip tic  cu r ve   cryp to s ystem   ( Za h r a a   K a d h im  Ob a id a n d )   1301   an d   s ec o n d   ca s e   o f   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m s   ar te s ted   o n   f o r   ca i m a g e,   le n a   i m a g e,   b ab o o n   i m a g a n d   ca r a m en   i m a g e   an d   th r es u lt s   ar s u m m ar ized   in   T ab le  1 .       T ab le  1 .   PS N R ,   an d   UACI   T h e   P r o p o se d   A l g o r i t h m   C a t   I mag e   L e n a   I mag e   B a b o o n   I mag e   C a r a me n   I mag e     P S N R   U A C I   P S N R   U A C I   P S N R   U A C I   P S N R   U A C I   F i r st   C a se   7 . 8 6 5 4   3 1 . 6 9 1 2   9 . 2 9 9 6   2 8 . 1 8 5 4   9 . 8 0 1 5   2 7 . 0 9 0 6   9 . 0 0 9 7   2 6 . 9 8 9 7   S e c o n d   C a se   7 . 6 5 6 8   3 4 . 0 9 9 8   9 . 2 5 4 9   2 8 . 5 2 9   9 . 7 7 6 5   2 7 . 1 8 8   8 . 0 9 2 6   3 2 . 0 9 2       7.   CO NCLU SI O N   E C C   p r o v id es   eq u i v ale n s ec u r it y   w i th   les s   k e y   s ize,   lo w   m ath e m atica r at h er   t h a n   t h G l o b al  R S cr y p to s y s te m .   Alg o r it h m s   f o r   i m ag e n cr y p tio n   b ased   o n   ellip tic  c u r v cr y p to s y s te m   i n   t w o   ca s es  ar e   p r o p o s ed   in   t h is   w o r k .   Hi lb er m atr i x   i s   i n v o lv ed   i n   t h f ir s t   an d   t h s ec o n d   ca s f o r   t h p r o p o s ed   alg o r ith m s   w it h   d i m e n s io n   2 ×2   a n d   4 ×4   r esp ec tiv el y .   T ab le  1   s h o w s   t h at  t h p r o p o s ed   alg o r it h m s   f o r   b o th   ca s es   o n   ca t   i m a g e   256× 2 5 6   g iv es  g r ea o u tco m e s   P SNR ,   an d   U A C I .   P SNR   h a s   b ee n   co m p u ted   f o r   th cip h er ed   i m a g an d   p lain   i m a g u s i n g   th f ir s an d   s ec o n d   p r o p o s ed   alg o r ith m   w er 7 . 8 6 5 4   an d   7 . 6 5 6 8   r esp ec tiv el y ,   w h ic h   m ea n s   it  i s   h ar d   f o r   an   a g g r e s s o r   to   r ec o v er   th p lain   i m a g e .   I n   th o th er   h an d , U AC I   h as  b ee n   co m p u ted   f o r   th cip h er ed   i m a g a n d   p lai n   i m ag e   u s i n g   t h f ir s a n d   s ec o n d   p r o p o s ed   alg o r it h m   w er 3 1 . 6 9 1 2   an d   3 4 . 0 9 9 8   r esp ec tiv el y ,   w h ic h   m ea n s   it i s   h ar d   f o r   an   ag g r es s o r   to   r ec o v er   th p lai n   i m a g e.       RE F E R E NC E S   [1 ]   F a h rn b e rg e r,   G . ,   Ed it in g   En c ry p te d   M e ss a g e w it h o u De c r y p ti n g   o Un d e rsta n d i n g   th e m ,   P h . D.  th e sis ,   Un iv e rsit y   o f   Ha g e n ,   2 0 1 9 .   [2 ]   A . J.   M e n e z e s,  e a l. ,   Ha n d b o o k   o f   A p p li e d   Cry p to g ra p h y ,   CRC  Pre ss ,   1 9 9 7 .   [3 ]   Ju risic,  A .   a n d   M e n e z e s,  A . ,   El li p ti c   Cu rv e s a n d   Cry p to g ra p h y ,   Dr.   Do b b ’s   J o u r n a l ,   p p .   2 6 - 3 6 ,   1 9 9 7 .   [4 ]   Ko b li tz,   N.,   El li p ti c   C u rv e   Cry p t o sy st e m s,”   M a th e ma ti c s o Co m p u ta ti o n ,   v o l.   4 8 ,   n o .   1 7 7 ,   p p .   2 0 3 - 2 0 9 ,   1 9 8 7 .   [5 ]   M il ler,  V.  S . ,   Us e   o f   E ll ip ti c   Cu rv e in   Cr y p to g ra p h y ,   C o n fer e n c e   o n   t h e   T h e o ry   a n d   Ap p li c a ti o n   o f   Cry p to g ra p h ic T e c h n i q u e s v o l.   2 1 8 ,   1 9 8 6 p p .   4 1 7 - 4 2 6 .   [6 ]   Riv e st,  R.   L . ,   S h a m ir,   A .   a n d   A d le m a n ,   L . ,   A   M e th o d   f o Ob tain i n g   Dig it a S ig n a tu re a n d   P u b li c - Ke y   Cr y p to sy ste m s,”   Co mm u n ica ti o n s o t h e   ACM v o l.   2 1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 0 - 1 2 6 ,   1 9 7 8 .   [7 ]   Kh a n ,   M .   A . ,   e a l. ,   A n   e ff icie n a n d   p r o v a b ly   se c u re   c e rti f ica t e les b li n d   sig n a tu re   sc h e m e   f o r   f l y in g   a d - h o c   n e tw o rk   b a se d   o n   m u lt i - a c c e ss   e d g e   c o m p u ti n g ,   El e c tro n ics v o l.   9 ,   n o .   1 ,   p p .   1 - 22 ,   2 0 2 0 .   [8 ]   Ko b li tz,  N.,   M e n e z e s,  A .   a n d   Va n sto n e ,   S . ,   T h e   S tate   o f   El li p ti c   Cu rv e   Cr y p to g ra p h y ,”  De sig n s,  Co d e a n d   Cry p to g ra p h y ,   v o l.   1 9 ,   p p .   1 03 - 1 2 3 ,   2 0 0 0 .   [9 ]   A li   S o le y m a n i,   e a l. ,   A   su rv e y   o n   p rin c ip a a sp e c t o f   se c u re   ima g e   tran s m is sio n , In ter n a ti o n a J o u rn a o f   Co mp u ter ,   El e c trica l,   A u t o ma ti o n ,   Co n tro a n d   I n fo rm a ti o n   E n g i n e e rin g ,   v o l.   6 ,   n o .   6 ,   p p .   7 8 0 - 7 8 7 ,   2 0 1 2 .   [1 0 ]   G u p ta,  A n v it a ,   e a l. ,   A n   e ff icie n im a g e   e n c r y p ti o n   u sin g   n o n - d o m in a ted   so rti n g   g e n e ti c   a lg o ri t hm - III   b a se d   4 - c h a o ti c   m a p s,”   J o u rn a o Amb ien In telli g e n c e   a n d   H u ma n ize d   Co mp u ti n g v o l.   1 1 ,   n o .   3 ,   p p .   1 3 0 9 - 1 3 2 4 ,   2 0 2 0 .   [1 1 ]   Ja sra ,   Bh a t,   a n d   Ay a z   H a ss a n   M o o n ,   Im a g e   En c r y p ti o n   tec h n i q u e s:  A   Re v ie w ,   2020  1 0 t h   In ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   o n   Clo u d   Co mp u ti n g ,   Da ta   S c ien c e   &   En g in e e rin g   ( Co n fl u e n c e ) ,   No id a ,   In d ia 2 0 2 0 p p .   2 2 1 - 2 2 6 .   [1 2 ]   Na ji ,   M a it h a m   A li ,   e a l. ,   Cr y p tan a ly sis   c ip h e te x u sin g   n e w   m o d e li n g Tex t   e n c r y p ti o n   u si n g   e ll ip ti c   c u rv e   c r y p to g ra p h y , "   A IP  Co n fer e n c e   Pro c e e d in g s ,   v o l.   2 2 0 3 ,   n o .   1 ,   2 0 2 0 p p .   1 - 9 .   [1 3 ]   Bo isv e rt,   R. ,   T h e   Qu a li ty   o f   Nu m e rica S o f t w a r e ,   As se s s m e n a n d   En h a n c e m e n t,   Qu a li ty  o N u me ric a S o ft w a re p p .   3 7 5 - 3 8 0 ,   1 9 9 7 .   [1 4 ]   S in g h ,   L a ip h ra k p a m   Do len d ro   a n d   Kh u m a n th e m   M a n g le m   S in g h ,   Im a g e   e n c r y p ti o n   u si n g   e ll ip ti c   c u rv e   c r y p to g ra p h y , "   Pro ced ia   Co mp u t e r S c ien c e ,   v o l.   5 4 ,   p p .   4 7 2 - 4 8 1 ,   2 0 1 5 .   [1 5 ]   A .   A h m e d ,   A b d   El - L a ti f   a n d   X iam u   Niu   A . ,   H y b rid   Ch a o ti c   S y ste m   a n d   C y c li c   El li p ti c   C u rv e   f o I m a g e   En c ry p ti o n ,   In   AEU - In ter n a ti o n a J o u rn a o f   El e c tro n ics   a n d   C o m mu n ica ti o n s ,   v o l.   6 7 ,   n o .   2 ,   p p .   1 3 6 - 1 4 3 ,   2 0 1 3 .   [1 6 ]   S .   Na g a ra j,   e a l. ,   I m a g e   e n c r y p ti o n   u sin g   e ll ip ti c   c u rv e   c r y p to g ra p h y   a n d   m a tri x ,”   Pro c e d ia   Co mp u ter   S c ien c e v o l.   4 8 ,   p p .   2 7 6 - 2 8 1 ,   2 0 1 5 .   [1 7 ]   S il v e r m a n ,   J.  H.,   T h e   A rit h m e ti c   o f   El li p ti c   Cu rv e s:  G ra d u a te  Tex ts  in   M a th e m a ti c 1 0 6 ,   2 n d   e d n .   Ne Y o rk :   S p rin g e r v o l.   1 0 6 ,   2 0 0 9 .   [1 8 ]   Na jl a e   H a m e e d   A l - S a f fa r   a n d   M .   Ru sh d a n ,   Hig h   P e rf o rm a n c e   M e th o d o f   El li p t ic  Cu rv e   S c a lar  M u lt i p li c a ti o n , In ter n a ti o n a j o u r n a o c o mp u ter   a p p li c a t io n s v o l.   1 0 8 ,   n o .   2 0 ,   p p .   3 9 - 4 5 ,   2 0 1 4 .   [1 9 ]   S h o m e n   De b .   a n d   M d .   M o k a m m e l   Ha q u e ,   El li p ti c   c u rv e   a n d   p se u d o - in v e rse   m a tri x   b a se d   c ry p to s y ste m   f o w irele ss   se n so n e tw o rk s,”   In ter n a ti o n a J o u rn a o E lec trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   9 ,   n o .   5 ,     p p .   4 4 7 9 - 4 4 9 2 ,   2 0 1 9 .   [2 0 ]   F a z - He rn á n d e z ,   e a l. ,   Hig h - p e rf o rm a n c e   i m p le m e n tatio n   o f   e ll ip t ic  c u rv e   c ry p to g r a p h y   u sin g   v e c to i n stru c ti o n s,”   ACM   T ra n sa c ti o n o n   M a th e ma ti c a S o ft wa re v o l.   4 5 ,   n o .   3 ,   p p .   1 - 3 5 ,   2 0 1 9 .   [ 2 1 ]   H i l b e r t ,   D a v i d ,   E i n B e i t r a g z u r T h e o r i e   d e s   L e g e n d r e ' s c h e n P o l y n o m s ,   A c t a M a t h e m a t i c a v o l .   1 8 ,   p p .   1 5 5 - 1 5 9 ,   1 8 9 4 .   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.  11 ,   No .   2 A p r il 2 0 2 1   :   1 2 9 3   -   1302   1302   [2 2 ]   Ro o p a e i,   Ha d i ,   No rm   o f   Hilb e rt  o p e ra to o n   se q u e n c e   sp a c e s,”   J o u rn a o I n e q u a li t ies   a n d   A p p l i c a ti o n s v o l.   1 ,   n o .   2 0 2 0 ,   p p .   1 1 3 ,   2 0 2 0 .   [2 3 ]   Jo se ,   S e lb y ,   a n d   V ij a y   T i w a ri. ,   S tu d y   o f   2 × n   rig h in v e rti b le  m a t rix   g ro u p   v ia  S u slin   m a tri c e s,   J o u rn a o X i'a n   Un ive rs it y   o Arc h it e c tu re   &   T e c h n o lo g y v o l.   1 2 ,   n o .   2 ,   p p .   6 7 1 - 6 7 8 ,   2 0 2 0 .   [2 4 ]   Co sta ra ,   Co n sta n ti n ,   No n li n e a in v e rti b il it y   p re se r v in g   m a p o n   m a tri x   a lg e b ra s,”   L in e a Al g e b ra   a n d   it s   Ap p li c a ti o n s,   v o l .   6 0 2 ,   n o .   1 ,   p p .   2 1 6 - 2 2 2 ,   2 0 2 0 .   [2 5 ]   A c h a r y a ,   B. ,   e a l. ,   No v e m e th o d o f   g e n e ra ti n g   se l f   in v e rti b le  m a tri x   f o h il c ip h e a lg o rit h m ,   In ter n a t i o n a l   J o u rn a o S e c u rity ,   v o l.   1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 4 - 2 1 ,   2 0 0 7 .   [2 6 ]   Ib ra h e e m ,   Ib ra h e e m   Na d h e r,   e a l. ,   Co m p a ra ti v e   A n a l y sis  &   Im p lem e n tatio n   of   Im a g e   En c r y p ti o n   &   De c r y p ti o n   f o r   M o b il e   Cl o u d   S e c u rit y ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o A d v a n c e d   S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y v o l.   2 9 ,   n o .   3 s ,     p p .   1 0 9 - 1 2 1 ,   2 0 2 0 .   [2 7 ]   He l m rich ,   Ch risti a n   R. ,   e a l. ,   X p s n r:  A   L o w - Co m p lex it y   Ex te n sio n   o f   T h e   P e rc e p tu a ll y   W e ig h ted   P e a k   S ig n a l - To - No ise   Ra ti o   F o r   Hig h - Re so lu ti o n   V i d e o   Qu a li ty   A ss e ss m e n t,   ICAS S 2 0 2 0 - 2 0 2 0   IEE E   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Aco u stics ,   S p e e c h   a n d   S i g n a Pr o c e ss in g   ( ICAS S P) Ba rc e lo n a ,   S p a i n 2 0 2 0 p p .   2 7 2 7 - 2 7 3 1 .   [2 8 ]   A li ,   T a h ir   S a jj a d ,   a n d   Ra sh id   A li ,   A   No v e M e d ica I m a g e   S ig n c ry p ti o n   S c h e m e   Us in g   TL T S   a n d   He n o n   Ch a o ti c   M a p ,   IEE E   Acc e ss ,   v o l.   8 ,   p p .   7 1 9 7 4 - 7 1 9 9 2 ,   2 0 2 0 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS        Za h r a a   K a d h i m   O b a id a n d   re c e iv e d   h e B. S c .   d e g re e   f ro m   Ku fa   Un iv e rsit y / Ira q ,   in   2 0 1 7 .   S h e   M sc   stu d e n t / re se a rc h   lev e in   th e   De p a rtm e n o f   M a th e m a ti c s/ F a c u lt y   o f   Co m p u ter  S c ien c e   &   M a th e m a ti c s/Un iv e rsit y   o f   Ku f a / Ira q .   He re se a rc h   in tere sts  a re   N u m b e T h e o r y ,   Cr y p to g ra p h y .   Em a il z a h ra a k . a lj u b o u r i@stu d e n t. u o k u f a . e d u . i q .         Na jla e   Fa l a h   H a m e e d   Al  S a ffa r   re c e iv e d   h e B. S c .   d e g re e   f ro m   Ku f a   Un iv e rsit y / Ira q ,   in   1 9 9 9   a n d   M sc .   De g re e   f ro m   Ba b y lo n   Un iv e rsit y / Ira q   in   2 0 0 5 .   S h e   o b tain e d   P h . D.  in   M a t h m a t ica l   Crp to g ra p h y   UPM   Un iv e rsity / M a la y sia   in   2 0 1 5 .   S h e   is  se r v in g   a As sista n t   P r o f e s so r,   De p a rtme n o f   M a th e m a ti c s/ F a c u lt y   o f   Co m p u ter  S c ien c e   &   M a th e m a ti c s/Un iv e rsit y   o K u f a /Iraq .   S h e   h a p u b li sh e d   m o re   th a n   1 5   p a p e rs  in   In tern a ti o n a a n d   Na ti o n a jo u rn a ls  a n d   c o n f e re n c e   p ro c e e d in g s.  He r   re s e a rc h   in tere sts  a r e   Nu m b e T h e o ry ,   Cr y p to g ra p h y   a n d   th e ir  a p p li c a ti o n s a lso   S e c u rit y   a n d   A l g e b ra ic Nu m b e F ield .   Em a il n a jl a a . h a m e e d @ u o k u f a . e d u . iq .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.