Conception sous « Model composer » d’un crypto- système chaotique pour le chiffrement des images

Abstract

Ce mémoire présente un nouveau système de chiffrement d'images basé sur un système chaotique quadratique optimisé. L'approche combine les propriétés fondamentales du chaos (sensibilité exponentielle aux conditions initiales, comportement imprévisible) avec des techniques cryptographiques avancées pour offrir une solution sécurisée et performante. Le système intègre un mécanisme de perturbation innovant comprenant trois étapes clés : découpage des vecteurs d'état, inversion des segments, et application d'un réseau logique XOR-XNOR, permettant d'améliorer significativement les propriétés chaotiques. Les résultats expérimentaux montrent des performances remarquables : des exposants de Lyapunov compris entre 1.45 et 1.88 confirmant le caractère fortement chaotique, une réussite à 100% des tests NIST SP800-22 à 32 bits, un effet avalanche optimal avec un taux d'erreur binaire proche de 50%, et une excellente propriété de diffusion où la modification d'un seul pixel affecte l'image chiffrée de manière uniforme. Ces caractéristiques, couplées à une grande sensibilité aux clés (espace de clés de 360 bits), positionnent ce système comme une solution prometteuse pour le chiffrement sécurisé d'images. Les perspectives d'implémentation sur FPGA devraient permettre d'atteindre des performances temps réel, ouvrant la voie à des applications concrètes dans des domaines exigeants comme la vidéosurveillance sécurisée, l'imagerie médicale confidentielle, ou les communications embarquées dans l'IoT.