I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.  14 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 ,   p p .   9 7 5 ~ 9 8 4   I SS N:  2252 - 8 8 1 4 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijaas . v14. i 3 . p p 9 7 5 - 9 8 4          975     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a a s . ia esco r e. co m   Sea rcha ble enc ry ption ba sed o n a  c ha o tic  sy stem  a nd  AES  a lg o rithm       F a iro uz   Sh er a li 1 ,   F a la h   Sa rha n 2   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   C o l l e g e   o f   E d u c a t i o n   f o r   G i r l s ,   K u f a   U n i v e r s i t y ,   K u f a ,   I r a q   2 D e p a r t me n t   o f   M a t h e m a t i c s ,   C o l l e g e   o f   E d u c a t i o n   f o r   G i r l s   K u f a   U n i v e r si t y ,   K u f a ,   I r a q       Art icle   I nfo     AB S T RAC T   A r ticle   his to r y:   R ec eiv ed   No v   1 4 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ma y   1 8 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J u n   8 ,   2 0 2 5       Clo u d   c o m p u ti n g   p ro v id e s   on - d e m a n d   a c c e ss   to   c o m p u ti n g   re so u rc e s,   su c h   as   sto ra g e   a n d   p ro c e ss in g   p o we r.   Th is   tec h n o l o g y   a ll o ws   b u sin e ss e s   to   sc a le   e fficie n tl y   w h il e   re d u c i n g   in fra stru c tu re   c o sts.   Ho we v e r,   p ro te c ti n g   th e   se c u rit y   a n d   p ri v a c y   of   d a ta   h a s   g r o wn   to   be   a   to p   p rio r it y .   T h i s   is   wh e re   e n h a n c in g   c l o u d   se c u ri ty   with   se a rc h a b le   e n c ry p ti o n   (S E)  is   c ru c ial.   S e ffe c ti v e ly   se c u re s   u se rs’   se n siti v e   d a ta   wh il e   p re se rv in g   se a rc h a b i li ty   on   t h e   c lo u d   se rv e r   si d e .   It   e n a b les   th e   c lo u d   se rv e r   to   se a rc h   v ia   e n c r y p ted   d a ta   with o u t   d isc lo sin g   i n fo rm a ti o n   in   p lain tex t   d a ta.   SE   u se s   d iffere n t   e n c ry p t io n   m e th o d s   to   e n c r y p t   d a ta   b e f o r e   u p lo a d in g   it   to   se rv e rs .   Th e   a d v a n c e d   e n c ry p ti o n   sta n d a rd   (AES )   is   a   c o m m o n   a lg o r it h m   fo r   e n c ry p ti n g   th is   d a ta.   In   th is   p a p e r,   a   n o v e l   SE   m e th o d   h a s   b e e n   p re se n ted .   Th e   tec h n i q u e   e x p lo it s   th e   p r o p e rti e s   of   t h e   c h a o t ic   map   to   g e n e ra te   a n   AE S   k e y ,   w h ich   m a k e s   th e   AES   a lg o rit h m   m o re   se c u re   f o e n c ry p ti n g   th e   se a rc h a b le   i n d e x   a n d   u p l o a d e d   fil e s.   We   im p lem e n t   a n d   tes t   o u r   m e th o d   wit h   re a l   d a ta   f ro m   fil e s.   Th e   e x p e rime n tal   re su lt s   sh o w   t h a t   th e   p ro p o se d   m e th o d   can   si g n ifi c a n t ly   sa ti sfy   a   h i g h e r   lev e l   of   se c u rit y   as   c o m p a re d   to   o t h e r   sc h e m e s.   K ey w o r d s :   Ad v an ce d   e n cr y p tio n   s tan d ar d   C h ao tic   m ap s   C lo u d   co m p u tin g   Hén o n   m ap   Sear ch ab le   en cr y p tio n   T h is   is   an   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r   th e   CC   BY - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Fair o u z   Sh er ali   Dep ar tm en t   of   C o m p u ter   Scie n ce ,   C o lleg o f   E d u ca tio n   f o r   Gir ls Ku f a   Un iv er s ity   Ku f a,   Naja f   0 0 9 6 4 ,   I r a q   E m ail:   f air o o zm . jaaf a r @ u o k u f a. ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N   C lo u d   co m p u tin g   o f f e r s   a   ce n tr alize d   r ep o s ito r y   of   c o m p u tin g   r eso u r ce s   th at   ca n   be   q u ick ly   an d   elastically   ac ce s s ed   b ased   on   u s er s   d em an d .   T h is   tech n o lo g y   is   r ap id ly   d ev elo p in g   an d   b ein g   wid ely   u s ed   b ec au s e   of   its   m an y   b e n ef its   [ 1 ] .   To   g u ar a n tee   s ec u r ity   f o r   d ata   s to r ed   on   th e   clo u d ,   it   is   cr u cial   to   ef f icien tly   an d   s ec u r ely   s to r e   an d   ac ce s s   th e   u p lo ad e d   d ata.   On e   of   th e   im p o r tan t   way s   to   p r o tect   s u ch   d ata   is   to   en cr y p t   it   b ef o r e   u p l o ad in g   [ 2 ] .   T o d ay ,   I n d ex in g   an d   s ea r ch in g   clo u d - en cr y p ted   d ata   h as   b ec o m e   in ter esti n g   [ 3 ] ,   [ 4 ] .   T h e   cr y p to g r a p h ic   p r im itiv e   th at   p r o v id es   th is   f ea tu r e   is   wid ely   k n o wn   as   s ea r ch ab le   e n cr y p tio n   ( SE)   [ 5 ] .   E n cr y p tio n   in clu d es   ap p ly in g   an   asy m m etr ic   or   s y m m etr ic   alg o r ith m   to   en cr y p t   th e   d ata.   Sy m m etr ic   en cr y p tio n   u s es   one   k e y   f o r   en cr y p tio n   a n d   d ec r y p tio n   o p er a tio n s ,   wh ile   asy m m etr ic   en cr y p tio n   u s e s   a   p air   of   d if f er en t   k ey s   ( p u b lic   an d   p r i v ate   k ey s ) .   T h er e   a r e   v ar io u s   s y m m etr ic   k ey   en c r y p tio n   s ch em es   lik e   ad v an ce d   en cr y p tio n   s tan d ar d   ( AE S)   [ 6 ] ,   [ 7 ] ,   d ata  en cr y p tio n   s tan d ar d   ( DE S),   3 DE S   [ 8 ] ,   a n d   B lo wf is h   [ 9 ] .   In   co n tem p o r ar y   cr y p to g r ap h y ,   t h e   s ec u r ity   of   cr y p to g r ap h ic   s y s tem s   d ep en d s   on   h ar d   m ath em atica l   p r o b lem s   lik e   th e   f in ite   f ield   d is cr ete  lo g ar ith m   p r o b lem   ( DL P),   i n teg er   f ac to r izatio n   p r o b lem   ( I FP ) ,   an d   ellip tic - c u r v e   DL P   ( E C DL P)   [ 1 0 ] .   Nu m er o u s   cr y p to g r ap h ic   m eth o d s   h a v e   b ee n   s u g g ested   f o r   th ese   p r o b lem s ,   s u ch   as     El - Gam al,   R iv est Sh am ir Ad lem an   ( R SA ) ,   an d   ellip tic  cu r v cr y p t o g r a p h y   ( E C C )   [ 1 1 ] .   C h ao tic   s ch em es   [ 1 2 ] [ 1 4 ]   o f f er   a   h ig h er   lev el   of   s ec u r it y   an d   s tr o n g   p er f o r m a n ce   f o r   r ea l - tim e   en cr y p tio n ,   wh er e   ch ao s   h as   u n iq u e   attr i b u tes   s tr o n g ly   r ela ted   to   th e   c o n ce p ts   of   co n f u s i o n   an d   d if f u s io n   in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 975 - 9 8 4   976   cr y p to g r ap h y .   E x am p les   of   th ese   q u alities   in clu d e   g o o d   p s eu d o - r a n d o m n ess   an d   s en s i tiv ity   to   its   co n tr o l   p ar am eter s .   Fu r th e r m o r e ,   th es e   s y s tem s   ar e   d eter m in is tic,   m ea n in g   no   r an d o m   f ac t o r s   ar e   in v o lv ed ,   an d   th eir   s ettin g s   en tire ly   d eter m in e   th eir   f u tu r e   b e h av io r .   Ho wev er ,   b ec au s e   th e   ch ao tic   s ig n al   is   p s eu d o r an d o m ,   u n au th o r ized   u s er s   can   m is tak e   it   f o r   n o is e.   Fo r   th ese   r ea s o n s ,   th ey   s ati s f y   th e   n ee d s   of   r ea l - tim e   ap p licatio n s   more   th an   AE S   an d   DE S.   C o n tem p o r ar y   r esear ch   h as   ex h ib ited   th e   p o s s ib ilit y   of   u s in g   ch ao tic   m eth o d s   in   cr y p to g r ap h y .   Fo r   in s tan ce ,   m an y   attem p ts   h av e   s u cc ess f u lly   in teg r ated   ch ao ti c   m ap s   in to   lig h tweig h t   en c r y p tio n   alg o r ith m s   to   en h an ce   s ec u r ity .   C o m b in in g   ch ao tic   s y s tem s   en h an ce d   class ical   en cr y p tio n   alg o r ith m s   co n f u s io n   an d   d if f u s io n   c h ar ac ter is tics ,   in cr ea s in g   th eir   r o b u s tn ess   ag ain s t   cr y p tan aly s is   [ 1 5 ] .   I n   th s am c o n tex t,  s ev er al  s tu d ies  ap p lied   ch ao s - b ased   k e y   g e n er atio n   m eth o d s   to   e n h an ce   th e   AE alg o r ith m .   T h er ar s ev er al  is s u es  with   s tu d ies  th at  u s th lo g is tic  m ap   f o r   cr y p to g r ap h y   a p p licatio n s .   T h ch o ice  o f   p ar a m eter s   g r ea tly   in f lu en ce s   its   ch ao tic  b eh a v io r ,   an d   wh en   it  is   n o with in   th o p tim al  r an g e,   s ec u r ity   is   d im in is h ed   s in ce   it  b ec o m es  p r ed ictab le.   Per io d icity   ca n   r esu lt  f r o m   d ig ital  s y s tem s '   f in ite   ac cu r ac y   p r o b lem s   an d   lim it ed   k e y   s p ac e,   leav in g   th e   s y s tem   o p en   to   s tatis tical  an d   b r u te - f o r ce   attac k s .   Fu r th er m o r e ,   th e   s y s tem   m ay   b ec o m e   less   s af an d   d eter m in is tic  if   th p ar am eter s   a r e   ch o s en   in co r r ec tly ,   lo s in g   its   ch ao tic  ch ar ac ter is tics   [ 1 6 ] .   No twith s tan d in g   th e   ad v an ta g es   of   clo u d   co m p u tin g ,   th e r e   ar e   s till   p r o b lem s   an d   d i f f icu lties   in   g u ar an teein g   u p lo ad e d   d ata’ s   s ec u r ity ,   co n f i d en tiality ,   in t eg r ity ,   a n d   av ailab ilit y   ( C I A) .   To   s o lv e   th ese   p r o b lem s ,   u s er s   en cr y p t   th eir   f iles   b ef o r e   u p lo ad in g   th em   to   th e   clo u d .   AE S   is   one   of   t h e   m o s t   wid ely   u s ed   s y m m etr ic   en cr y p tio n   alg o r ith m s   due   to   its   ef f ec tiv en ess   an d   r esil ien ce .   Ho wev er ,   co n s id er in g   th e   in cr ea s in g   p r o ce s s in g   p o wer   an d   ev o lv in g   s ec u r ity   r is k s ,   f o r tify in g   its   d ef en ce s   ag ain s t   cr y p to g r ap h ic   attac k s   is   im p er ativ e.   In   ce r tain   s o p h is ticated   ass au lt   s ce n ar io s ,   th e   s t atic   s u b s titu tio n   an d   p er m u tat io n   p r o ce s s es   th at   f o r m   t he   b asis   of   co n v en tio n a l   AE S   m ig h t   be   p r ed ictab le.   C h ao tic   s y s tem s ,   s u ch   as   th e   Hén o n   m a p ,   ex h ib it   d y n am ic   an d   s u r p r is in g   b eh av io r ,   w h ich   m a k es   th em   a p p ea lin g   ch o ices   f o r   im p r o v in g   cr y p to g r ap h ic   tech n iq u es.   E n c r y p tio n   p r o ce d u r es   co u l d   b ec o m e   m o r e   u n p r ed ictab le   by   in te g r atin g   t h e   Hén o n   ch ao tic   s y s tem ,   en h an cin g   AE S' s   s ec u r ity   an d   r o b u s tn ess .   T h e   m ain   c o n tr ib u tio n s   to   t h is   wo r k   ar e:   d ev elo p in g   a   n ew   im ag e   en c r y p tio n   alg o r i th m   wh ile   m ain tain in g   th e   alg o r ith m ' s   ef f icac y   a n d   u tili ty   p o s es   ch allen g es   to   im p lem en tati o n   an d   ev al u atio n .   I n v esti g ate   wh eth er   u s in g   n o n   ch ao tic   s y s tem s   is   b etter   t h an   u s in g   th e   lo g is tic   m a p   to   i m p r o v e   AE S   wh ile   m ain tain in g   a   b alan ce   b etwe en   in cr ea s ed   s ec u r ity   an d   c o m p u tin g   e f f icien cy .   Fin ally ,   ass es s   th e   p r o p o s ed   im ag e   en cr y p tio n   m eth o d   with   m an y   ev al u atio n   m etr ics,   s u ch   as   th e   v is ib ilit y   test ,   in f o r m atio n   en tr o p y   an aly s is ,   p ea k   s ig n al - to - n o is r atio   ( PS NR ) ,   n u m b er   o f   p ix e ch an g r ate  ( NPC R ) ,   u n if ied   av er ag c h an g in g   ( UACI) ,   an d   co r r elatio n   co e f f icien t .   T h e   ev alu atio n   r esu lts   of   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m   ar e   co m p ar e d   with   th e   class ical   AE S   en cr y p tio n   al g o r ith m .   T h e   r est   of   t h e   ar ticle   is   o r g a n ized   as   f o llo ws.   Sectio n   2   r e v iews   th e   liter atu r e   th at   e m p l o y s   ch ao tic   m ap s   in   im ag e   en c r y p tio n   al g o r ith m s .   Sectio n   3   ex p lain s   th e   r esear ch   m eth o d o lo g y   u s ed   in   th is   p ap e r   to   ac h iev e   th e   s tu d y s   o b jectiv e s .   Sectio n   4   d escr ib es   th e   p r o p o s ed   im ag e   en cr y p tio n   a p p r o ac h ,   d etailin g   its   s tr u ctu r e,   wo r k f lo w,   a n d   k e y   f ea tu r es.   Sectio n   5   e v alu a tes   th e   p er f o r m an ce   of   th e   pr o p o s ed   m eth o d ,   ex am in in g   its   ef f icien cy ,   s ec u r ity ,   an d   r o b u s tn ess   th r o u g h   v ar io u s   m etr ics.   Fin ally ,   s ec tio n   5   s u m m ar izes   th e   k ey   f in d in g s   of   th is   wo r k ,   d is cu s s in g   th e   s tr en g th s   an d   p o ten tial   i m p r o v em en ts   of   th e   p r o p o s ed   m eth o d .   Qiao   et   al .   [ 1 7 ]   p r o p o s ed   a   s ec u r e ,   r o b u s t   cr y p to s y s tem   th at   u s es   th e   AE S   s u b s titu t io n - b o x es     (S - B o x )   an d   ch a o tic   co m p o n en ts .   It   in clu d es   a   b lo ck   cip h er ,   a   g lo b al   d if f u s io n ,   an d   an   ef f ec tiv e     p s eu d o - ch a o tic   n u m b er   g en e r ato r   ( PC NG) .   W h en   ch ao tic   m ap s   f o r m ed   o v er   r ea l   n u m b er s   ar e   n u m er ically   ap p lied ,   th e   PC NG   d ef in ed   on   a   f in ite   f ield   r e d u ce s   th e   p o s s ib ilit y   of   s ec u r ity   d eg r ad ati o n   o r ig in atin g   f r o m   th e   d y n a m ical   d eg r a d atio n .   To   en cr y p t   d ata ,   th e   s tu d y   [ 1 8 ]   p r o p o s es   a   u n iq u e   an d   e f f icien t   ap p r o ac h   th at   ap p lies   in ter lace d   v alu e - lo ca tio n   s cr am b lin g   to   cr ea te   a   ch ao tic   s tr u ctu r e.   Per m u tatio n   an d   d if f u s io n   wer e   h an d led   as   in d ep en d en t   o p er atio n s   in   th e   p r ev i o u s   r esear ch ;   one   w as   s tar ted   af ter   th e   o th e r   w as   f in is h ed .   Usi n g     k n o wn - te x t   attac k s ,   th is   m eth o d   en ab les   th e   d is co v er y   of   t h e   tr an s f o r m atio n   m atr i x .   T h e   s u g g ested   m eth o d ,   h o wev er ,   c o m b in es   th e   two   d i s tin ct   p r o ce s s es   in to   a   s in g le   in ter wo v en   iter atio n .   In   th eir   s tu d y ,   Ç av u ş o ğ l u   et   al .   [ 1 9 ]   cr ea ted   a   n o v el   ch a o s - b ased   r an d o m   n u m b er   g e n er at o r   ( R NG) .   T h ey   d ev elo p ed   an   S - B o x   g en er atio n   alg o r ith m   an d   r ea l ized   th e   p er f o r m an ce   test s   of   th S - B o x .   T h e   p r o p o s ed   h y b r id   CS - AE S   m eth o d s   ar e   u s ed   to   en cr y p t   im a g es.   E x am in in g   th e   p r o p o s ed   CS - AE S   alg o r ith m   p r o v e d   th at   th is   alg o r ith m   h as   h ig h er   s ec u r ity   th an   AE S   an d   ch ao s .   Ar tu ğ er   an d   Özk ay n ak   [ 2 0 ]   p r esen ted   two   alg o r i th m s   to   en h an ce   th e   p r o b lem   of   n o n lin ea r ity   v alu es   of   ch a o s - b ased   S - B o x   s tr u ct u r es.   T h e   f ir s t   p r o p o s ed   p o s t - p r o ce s s in g   alg o r ith m   ca n   i m p r o v e   n o n lin ea r ity   v alu es   up   to   1 1 1 . 5 .   T h e n ,   th e   s ec o n d   alg o r ith m   tak es   th e   S - B o x   o p tim ized   by   th e   f ir s t   alg o r ith m   as   in p u t,   an d   th e   elem en ts   ar e   r ep lace d   s eq u en tially .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       S ea r ch a b le  e n cryp tio n   b a s ed   o n   a   c h a o tic  s ystem  a n d   A E S   a lg o r ith m   ( F a ir o u z   S h era li )   977   L o g is tic   m ap s   ar e   th e   f o u n d ati o n   of   th e   al g o r ith m   th at   Ar if   et   al .   [ 2 1 ]   s u g g ested .   Usi n g   t h e   p lain tex t   p ictu r e,   th e   s u g g ested   ap p r o ac h   cr ea tes   a   h ash .   T h is   h ash   is   th en   s p lit   in to   f o u r   p ar ts ,   each   of   wh ich   s er v es   as   an   in itial   p ar am eter   in p u t   f o r   th e   lo g is tic   m ap s ,   wh ich   p r o d u ce   f o u r   ar r ay s   of   p s eu d o r an d o m   n u m b e r s .   T h e   f ir s t   an d   s ec o n d   k ey s   ar e   th en   u s ed   by   th e   m eth o d   to   ex ec u te   r o w   an d   co lu m n   p e r m u tatio n s ,   r esp ec tiv ely .   T h e   th ir d   k e y   is   u s ed   to   co n d u ct   an   ex clu s iv o r   ( XOR )   o p er ati o n   on   th e   r esu ltan t   im ag e.   T h e   f in al   s tep   is   to   u s e   th e   f o u r t h   p r o d u ce d   k ey   to   do   a   s u b s titu tio n   on   th e   im a g e   u s in g   eith er   AE S   S - B o x   or   AE S   r ev er s e   S - B o x .   Nev er th eless ,   Ar if   et   al .   [ 2 1 ]   s u g g ested   ap p r o ac h   is   in ef f ec ti v e   in   ter m s   of   en cr y p tio n   tim e .   Hu a   et   al .   [ 2 2 ]   d ev el o p ed   an   im ag e   en cr y p tio n   s ch em e   b a s ed   on   a   2D   ch a o tic   m ap .   T h ey   cr ea ted   two   m atr ices   u s in g   a   2D   s in e - lo g is tic   m ap .   T h e   s u g g ested   ap p r o ac h   r a n d o m ly   s h u f f les   th e   im ag e   p ix el   p o s itio n s   u s in g   o n e   of   th e   c r e ated   m atr ices   by   j o in in g   p ix e ls   in   v ar io u s   r o ws   an d   c o lu m n s   in to   cir cles   an d   m o v in g   t h em   with in   th e   cir cle s .   T h e   tech n iq u e   t h en   u s es   th e   p ix el   v alu es   of   th e   r esu ltan t   p er m u ted   im a g e   to   p er f o r m   r o w   a n d   co l u m n   s u b s titu tio n s .   T h e   s ec o n d   m atr ix   is   u s ed   to   r ep ea t   t h e   d if f u s io n   an d   co n f u s io n   s tep s .   Sh ar iatza d eh   et   al .   [ 2 3 ]   s u g g ested   a   n ew   im ag e   en cr y p tio n   m eth o d   d u b b e d   d y n am ic   AE S,   wh ich   co m b in es   th e   AE S   with   th e   lo g is tic   ch ao tic   m ap .   T h e   lo g i s tic   m ap   is   u s ed   to   g en er ate   th e   en cr y p tio n   k e y ,   wh ich   is   th en   co m b in ed   with   th e   en cr y p tio n   d ata   at   d if f er e n t   p o in ts   in   tim e.   A   cu s to m ize d   v ar ian t   of   AE S   is   u s ed   to   u tili ze   th e   p r o ce s s in g   p o wer   of   Galo is   Field   28.   T h e   s u g g ested   ap p r o ac h   o u tp er f o r m s   m an y   of   th e   cu r r en t   im a g e   en c r y p tio n   te ch n iq u es,   ac c o r d in g   to   ex p e r im en tal   r esu lts ,   esp ec ially   wh en   it   co m es   to   d ef en d in g   ag ai n s t   s tatis tical   a n d   d if f er en tial   attac k s .   T h e   id ea l   NPC R   v alu e,   n ea r - o p tim al   UACI   an d   en tr o p y   v alu es,   h is to g r a m   an al y s is ,   an d   co r r elatio n   of   n eig h b o r i n g   p ix els   v alid ate   th e   ef f ec tiv e n ess   an d   r esil ien ce   of   th e   s u g g ested   ap p r o ac h .   Alan ez i   et   al .   [ 2 4 ]   o f f e r   an   a p p r o ac h   th at   in v o lv es   u s in g   t wo   ch ao tic   m ap s :   t he   p lain tex t   p ictu r e   is   p er m u ted   u s in g   a   lo g is tic - s in e   m ap ,   an d   th e   p er m u te d   im ag e   is   th en   s u b s titu ted   u s in g   a   lo g is tic - C h eb y s h ev   m ap .   T h e   al g o r ith m   cr ea tes   t h e   cy p h er   im ag e   by   p er f o r m i n g   an   XOR   o p er atio n   on   th e   r ep lace d   p ictu r e   u s in g   a   ca s ca d e   of   th e   two   m ap s .   S h er ali   [ 7 ]   s u g g ested   an   en h an ce d   tech n iq u e   f o r   d ata   en cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n .   Sin ce   k ey   s h ar in g   was   a   m ajo r   is s u e   with   th e   s y m m etr ic   tec h n iq u e,   th e   a u th o r   u s ed   E C C   to   p r o d u ce   th e   k e y   an d   u s e   it   to   en cr y p t   an d   d ec o d e   d ata   u s in g   th e   AE S.   T h e   p r o p o s ed   m eth o d   is   more   s ec u r e   th an   AE S   b ec au s e   it   av o id s   th e   k ey - s h ar in g   p r o b lem   th at   b eset s   AE S.   It   is   a ls o   s im p ler   th an   E C C   an d   is   o n ly   u s ed   f o r   k ey   g en er atio n ,   not   d ata   en cr y p tio n   or   d ec r y p ti o n .       2.   T H E O R E T I CA L   F RAM E WO RK   2 . 1 .    Sea rc ha ble   encr y ptio n   SE   is   an   in n o v ativ e   m eth o d   th at   h elp s   u s er s   s ea r ch   f o r   en cr y p ted   d ata   with o u t   r ev ea lin g   it .   T h is   m eth o d   en s u r es   th e   co n f id e n t iality   of   s en s itiv e   d ata,   m ak in g   it   an   im p o r ta n t   m eth o d   in   m o d er n   i n f o r m atio n   s ec u r ity .   SE   c o m b in es   t h e   b e n ef its   of   e n cr y p ti o n   with   ef f ici en t   s ea r ch ab ilit y ,   with o u t   th e   n ee d   to   d ec r y p t   th e   en tire   d ata   f o r   a   q u e r y ,   th is   tech n iq u e   en a b les   u s er s   to   p er f o r m   d ir ec t   s ea r ch es   on   en c r y p ted   in f o r m atio n   u s in g   alg o r ith m s   d esig n e d   ex c lu s iv ely   f o r   th is   p u r p o s e,   th is   en s u r es   th at   n eith er   th e   o wn e r   of   th e   in f o r m atio n   nor   u n a u th o r ize d   p er s o n s   ca n   g u ess   th e   u n d er ly in g   co n t en t   or   q u er ies,   Fig u r e   1   illu s tr ates   th e   g en er al   s tr u ctu r e   of   a   SE   s y s tem ,   it   co n s is ts   of   th r ee   m ain   en titi es:   th e   d ata   o wn e r ,   th e   d ata   u s er ,   a n d   th e   clo u d   s er v e r .   Data   o wn er :   t h e   p e r s o n   w h o   en cr y p ts   a n d   i n d ex es   t h e   d ata   b ef o r e   s en d in g   it   to   th e   cl o u d   s er v er .   Data   u s er :   th e   p er s o n   wh o   cr ea tes   t h e   tr ap d o o r   to   allo w   t h e   s er v e r   to   s ea r ch   th r o u g h   th e   en cr y p ted   d ata.   C lo u d   s er v er :   th e   s er v er   s to r es   th e   en c r y p ted   d ata   an d   p er f o r m s   s ea r ch es   on   th e   clo u d   u s in g   t h e   tr ap d o o r   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ] .   SE   tech n iq u es   can   be   b r o ad l y   d iv id ed   in t o   two   ca teg o r ie s i)   Sy m m etr ic   s ea r ch ab le  en cr y p tio n   ( SS E ) :   t h is   m eth o d   is   ty p icall y   u s ed   in   s ce n ar io s   wh er e   th e   d ata   o wn er   an d   th e   s ea r ch er   ar e   th e   s am e   or   s h ar e   a   h ig h   lev el   of   tr u s t.   It   r eli es   on   s y m m etr ic   k ey s ,   o f f er in g   ef f icien cy   a n d   s im p licity   f o r   s m aller - s ca le   ap p licatio n s   [ 5 ] ,   [ 2 7 ] an d   ii)   Pu b lic - k ey   en cr y p tio n   with   k ey wo r d   s ea r ch   ( PEKS) :   PEKS   is   d esig n ed   f o r   s ce n ar io s   wh er e   th e   d ata   o wn er   an d   s ea r ch er   ar e   d is tin ct   en titi es.   It   u s es   p u b lic - k ey   in f r astru ctu r e,   allo win g   s ec u r e   s ea r ch es   in   en v ir o n m e n ts   wh er e   tr u s t   is   lim ited   [ 2 8 ] ,   [ 2 9 ] .     2 . 2 .    O v er v iew   of   a dv a nced  e ncry ptio n sta nd a rd   a lg o rit hm   T h e   AE S   alg o r ith m   im p lem e n ts   en cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n   p r o ce s s es   on   128 - b it   k e y   l en g th   an d   u s es   th e   s am e   k ey   f o r   b o th   p r o ce s s es.   AE S   p er f o r m s   10,   1 2 ,   an d   14   r o u n d s   f o r   128,   192 ,   an d   2 5 6 - b it   k ey s ,   r esp ec tiv ely .   128 - b it   b lo ck   d ata   ar e   ar r an g ed   in   th e   ar r a y   with   s ize   4 × 4,   also   ca lled   a   s tate.   T h e   AE S   tr an s f o r m atio n s   ar e   ex p lain e d   as   f o llo ws   [ 3 0 ] [ 3 2 ] :   i)   Su b B y tes  tr an s f o r m atio n an   S - B o x   is   u s ed   to   r e p lace   ea ch   d ata  b lo c k   b y te  with   a n o th er   b lo c k   ac co r d in g   t o   l o o k u p   tab le ii)  Sh if tr an s f o r m atio n   o f   r o ws tr an s p o s itio n   s tep   wh er ea c h   r o o f   th s tate  m atr ix   is   g i v en   c y clic  s h if by   ce r tai n   n u m b er   o f   s tep s   iii)  Mix   tr an s f o r m atio n   o f   co l u m n s m ix in g   m u ltip licatio n   p r o ce s s   th at  is   p er f o r m ed   o n   th c o lu m n s   o f   th e   s tate  m atr ix ,   co m b in i n g   th e   f o u r   b y tes  in   ea ch   co l u m n iv )   Ad d   r o u n d   k ey   t r an s f o r m atio n XOR  o p er atio n   is   p er f o r m ed   b etwe en   th n ew  s t ate  m atr ix   an d   th e   r o u n d   k e y   o n e an d   v )   Ad d   r o u n d   k e y   tr an s f o r m atio n :   ea ch   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 975 - 9 8 4   978   b y te  o f   th s tate  m atr ix   is   X OR ed   with   th r o u n d   k ey .   Usi n g   k ey   s ch ed u le,   ea ch   r o u n d   k ey   is   o b tain ed   f r o m   th cip h er   k ey .   T h f in al  r o u n d   co n s is ts   o f   Su b B y tes,  Sh if tR o ws,  an d   Ad d R o u n d Key .     2 . 3 .    Cha o t ic   m a ps   T h lo g is tic  m a p   was  f ir s p r o p o s ed   b y   b io lo g is R o b er Ma y   in   1 9 7 6 ,   n am ely ,   s im p le  n o n lin ea r   p o ly n o m ial  m ap p in g   eq u atio n   with   d eg r ee   2 .   I is   lar g ely   a   d is cr ete - tim d em o g r a p h ic  m o d el  s im ilar   to   th lo g is tic  eq u atio n   f ir s d is co v er ed   b y   Pier r Fra n co is   Ver h u ls [ 3 3 ] [ 3 5 ] .   T h f o llo win g   p r e s en ts   v ar io u s   ty p es  o f   ch ao tic  m a p s .     2 . 3 . 1 .   1D   lo g is t ic   m a p   T h e   lo g is tic  m ap   is   an   ef f ec tiv e   an d   ea s y   1D   ch a o tic   m ap   th a t   h as   co m p licated   c h ao tic   b eh av io r ,   a n d   it   can   be   d ef i n ed   by   ( 1 ) .     + 1 = ( 1 )   ( 1 )     W h er e     r ep r esen ts   th e   cu r r en t   p o p u latio n s   r atio   to   th e   g r ea t est   ex is tin g   p o p u latio n ,   with   a   r an g e   [ 0 ,   1 ] ,   an d     r   s tan d s   f o r   a   co n tr o l   p ar am e ter   th at   h as   a   r an g e   of   [ 0,   4 ] .   On ly   wh en     f alls   b etwe en   [ 3 . 5 7 ,   4 . 0 ]   can   th e   lo g is tic   m ap   ex h ib it   c h ao tic   b eh av io r s ;   if     is   g r ea ter   th an   t h e   r an g e,   th e   lo g is tic   m ap   ca n n o t   ex h ib it   ch a o tic   b eh av io r s   [ 3 3 ] .   T h e   s tate   an d   th e   ar ea   of   a   m ap ' s   ch ao tic   b eh av io r   can   be   o b jectiv e ly   r ef lecte d   in   th e   b if u r ca tio n   d iag r am .   Fig u r e   2   s h o ws   th e   lo g is tic  m ap s   b if u r ca tio n   d iag r am .             Fig u r 1 .   Gen e r al  s tr u ctu r o f   s ea r ch ab le  en cr y p tio n   s ch em e     Fig u r 2 .   B if u r ca tio n   d iag r am       T h 1 lo g is tic  m ap   in v o l v es  s in g le  g r ea test   L y ap u n o v   ex p o n en ( L E ) ,   w h ich   estab lis h es  wh eth er   o r   n o m a p   is   ch a o tic.   T h e   m ap   ca n   b r eg ar d ed   as  c h ao tic  if   th L E   v alu e   is   g r ea ter   th an   ze r o   an d   v ice   v er s a.   As th L E   v alu e   i n cr ea s es,  th m ap ' s   co m p lex ity   r is es a s   well.   I n   ( 2 )   s h o ws th L E   f o r   th 1 m ap s  .      =  1  | ( ) | 1 = 0   ( 2 )     W h er ( )   d en o tes  1 ch ao tic  m ap   an d   ′( )   d en o tes  th d er iv ativ f u n ctio n   o f   th f u n c tio n   ( ) . T h n u m b er   o f   iter atio n s   o f   th c h ao tic  m ap   is   n .     2 . 3 . 2 H éno n   ma p   Hén o n   [ 3 6 ]   in tr o d u ce d   th e   H én o n   m ap ,   a   2D   iter ated   m ap   with   ch ao tic   s o lu tio n s ,   as   a   s im p lifie d   v er s io n   of   th e   Po in ca r é   m ap   f o r   th e   L o r en z   m o d el   [ 3 6 ] [ 3 9 ] .   T h e   s ea r ch er s   u s e   th e   2D   H én o n   ch ao tic   s y s tem   as   th e   s ec r et   k ey   g en er atio n   s o u r ce   b ec au s e   th e   1D   ch a o tic   s y s tem   is   s im p le   to   b r e ak ,   an d   t h e   h ig h - d im en s io n al   ch ao tic   s y s tem   is   ex tr em ely   co m p licated   an d   in ef f ec tiv e.   I ts   d ef in itio n   is   s h o wn   in   ( 3 )   an d   ( 4 ) .     + 1 = 1 +  2   ( 3 )     + 1 =    ( 4 )     W h er e   =0 ,   1 ,   2 ,   ,   an d     an d     ar e   b if u r ca tio n   p ar am eter s   f o r   th e   class ical   Hén o n   m ap ,   h av e   v alu es   of     =1 . 4   a n d     =0 . 3 .   T h e   Hén o n   m ap   is   th e   m o s t   g en e r al   2D   q u ad r atic   m ap   with   t h e   ch a r a cter is tic   th at   th e   co n tr ac tio n   is   in d ep e n d en t   of   an d   .   T h e   p ar am eter     r ep r esen t s   th e   r ate   of   a r ea   co n tr ac tio n .   Fo r   th e   n o n   m ap ,   th er e   a r e   b o u n d ed   s o lu ti o n s   o v er   a   r an g e   of     an d   ;   s o m e   lead   to   ch a o tic   s o lu tio n s   [ 4 0 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       S ea r ch a b le  e n cryp tio n   b a s ed   o n   a   c h a o tic  s ystem  a n d   A E S   a lg o r ith m   ( F a ir o u z   S h era li )   979   3.   M E T H O D   T h is   s ec tio n   p r esen ts   th e   p r o ce d u r e   of   th e   p r o p o s ed   d ata   en cr y p tio n   alg o r ith m   to   m o d if y   th e   AE S   alg o r ith m   u s in g   a   ch a o tic   m ap .   T h e   c h ao s   m eth o d   is   u til ized   in   th e   d ata   en cr y p tio n   a lg o r ith m   u s in g   th e   Hén o n   m ap   to   g e n er ate   t h e   AE S   k ey .   T h e   i n itial   p ar am et er s   of   t h e   Hén o n   m ap ,   a   an d   b ,   ar e   k ep t   s ec r et ,   wh ich   ad d s   an o t h er   lay er   of   p r o tectio n .   T h is   m ak es   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m   h ig h ly   s ec u r e   f o r   en cr y p tin g   p r iv ate   d ata,   p ar ticu lar ly   in   cl o u d   en v ir o n m en ts .   T h e   p r o p o s ed   s y s tem   co m p r is es   th r ee   p h a s es   i)   Sen d er   p h ase   -   Gen er ate   th e   AE S   k e y   u s in g   a   2D   Hén o n   m a p ch o o s th e   i n itial   v alu es   f o r   th e   Hén o n   m ap   p ar am ete r s :   a   an d   b ch o o s th e   r an d o m ly   in itial ized   v alu es   f o r   th e   X 0   an d   Y 0   ( th e   r a n g e   b etwe en   - 1   to   1) ;   a p p ly   th e   Hén o n   m ap   ( 3 )   an d   ( 4 )   to   co m p u te   th e   c h ao tic   s er ies iter ate  th e   eq u atio n s   f o r   50   tim es co n ca ten ate  th e   v alu es   of   x   an d   y   in to   a   s tr in g ;   an d   ap p ly   a   h ash   f u n ctio n   lik e   SHA - 256   to   g en er ate   th e   AE S   k ey .   -   C r ea tin g   a   s ea r ch ab le   in d ex   t h at   in clu d es   th e   k ey wo r d s   in   a   way   th at   s u ch   k ey wo r d s   c an   be   q u er ied   later .   -   T h e   s en d er   en cr y p ts   th e   s ea r c h ab le   in d e x   u s in g   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m   C HO - AE S ,   s h o wn   in   Fig u r e   3,   an d   a   cr y p to g r ap h ic   h ash   f u n c tio n .   -   T h e   s en d er   e n cr y p ts   th e   f iles   u s in g   th e   s am e   alg o r ith m .   -   Up lo ad s   th e   en cr y p ted   s ea r c h a b le   in d ex   a n d   f iles   to   th e   clo u d   s er v er .   ii)   R ec eiv er   p h ase   -   T h e   r ec eiv er   e n cr y p ts   th e   tr ap d o o r - b ased   s ea r ch   u s in g   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m   C HO - AE S .   -   Sen d   th e   g e n er ated   tr a p d o o r   to   th e   clo u d   s er v er .   iii)   C lo u d   p h ase   -   T h e   s er v er   s ea r ch es   on   u p lo ad ed   en cr y p ted   s ea r ch a b le   in d ex   to   co m p a r e   th e   k e y wo r d   an d   tr ap d o o r .   -   I f   th er e   is   a   m atch   b etwe en   th e   k ey wo r d   a n d   tr ap d o o r ,   th e   s er v er   r etu r n s   th e    r elev an t   en c r y p ted   f ile   to   th e   r ec eiv er .   -   T he   r ec eiv er   d ec r y p ts   th e   r ele v an t   f iles   u s in g   th in v er s e   s tep s   of   th e   en cr y p tio n   alg o r ith m .   T h e   p r o p o s ed   d ata   en cr y p tio n   alg o r ith m   C HO - AE S   is   s h o wn   in   Fig u r e   3;   th is   alg o r ith m   in clu d es:     i )   g en er atin g   th e   AE S   k ey   u s in g   a   2D   Hén o n   ch ao tic   e q u ati o n ,   ii )   e n cr y p tin g   th e   f iles   u s in g   m o d if ied   AE S,   iii )   cr ea tin g   a   s ea r ch ab le   i n d ex ,   an d   iv )   en cr y p tin g   an d   h ash in g   th e   s ea r ch a b le   in d e x .           Fig u r e   3.   Pro p o s ed   d ata   en cr y p tio n   alg o r ith m   C HO - AE S       4.   RE SU L T S   AND   D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   p er f o r m s   an   e v a lu atio n   s tu d y   to   an aly z e   th e   p er f o r m an ce   of   th e   p r o p o s ed   ap p r o ac h T ex t   an d   im a g e   f iles   of   d if f e r en t   ty p es   an d   s izes   ar e   u s ed   f o r   th e   test .   We   u s e   th e   s tan d ar d   M o n a   L iza,   B ab o o n ,   an d   B ar b a r a   im ag es   f o r   co lo r   im ag es.   T h e   s u g g ested   en cr y p tio n   alg o r ith m ' s   s tr en g th   is   ev alu ated   by   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 975 - 9 8 4   980   co n d u ctin g   p er f o r m an ce   test s   on   m u ltip le   p ar am eter s .   V is ib ilit y   test ,   in f o r m atio n   en tr o p y   an aly s is ,   PS NR ,   NPC R ,   UACI,   an d   co r r elatio n   co ef f icien t .       4 . 1 .     I nfo r m a t io n   v is ibi lity   t est   Fig u r 4   s h o ws  th v is ib ilit y   test   u s in g   C HO - AE S.  T h e   p r o p o s ed   en cr y p tio n   tech n iq u e   is   ap p lied   in   th e   s tan d ar d   Mo n a   L iza   im ag e,   B ab o o n   im ag e,   a n d   B ar b a r a   im ag e ,   as   illu s tr ated   in   Fig u r e   4 ( a ) ,   r esp ec tiv ely .   T h e   r esu lts   of   th e n cr y p ted   i m ag es ,   Fig u r e   4( b) ,   d is p lay   th e   co m p lete   co n ce alm en t   of   in f o r m atio n .                   ( a)     ( b )     Fig u r 4 .   Vis ib ilit y   test   u s in g   C HO - AE S o f   ( a)   p lain   im ag es   an d   ( b )   en c r y p ted   im ag es o f   t h p lain   im ag es       4 . 2 .     I nfo r m a t io n e ntr o py   a n a ly s is   E n tr o p y   an aly s is   is   a   cr u cial  p ar am eter   in   im ag en cr y p tio n   th at  estab lis h es  th in f o r m atio n ' s   u n p r e d ictab ilit y .   E x ce llen s ta tis tical  r an d o m n ess   an d   i n f o r m atio n   en tr o p y   ch ar ac ter ize   s ec u r en cr y p ted   im ag e.   I is   o b s er v ed   th at  eig h b its   p er   p ix el  is   th m ax im u m   en tr o p y   v alu f o r   g r ay s ca le  im ag e.   Fo r   m an y   p r ev io u s   s tu d i es,  th e   en tr o p y   av er ag e   v alu h as  r an g e d   f r o m   7 . 9 0   t o   7 . 9 9 .   T ab le  1   i llu s tr ates  th at  th in f o r m ati o n   en tr o p y   o f   th e n c r y p tio n   al g o r ith m s   is   clo s to   8 .       T ab le  1 .   E n tr o p y   v alu es f o r   A E S a n d   p r o p o s ed   AE S - C HO  f o r   d if f e r en t im ag es   I mag e   En t r o p y   A ES e n c r y p t i o n   A ES - C H O   M o n a   L i z a   7 . 5 6 3 5   7 . 5 4 2 3   B a b o o n   7 . 4 8 8 3   7 . 4 8 5 1   B a r b a r a   7 . 6 3 7 3   7 . 6 3 6 9       4 . 3 .     P e a k   s ig na l - to - no is ra t io   a na ly s is     T h e   en c r y p tio n   tech n iq u es   ca n   be   ass ess ed   u s in g   th e   PS NR .   T h e   en c r y p ted   im ag e   is   tr ea te d   as   n o is e,   wh er ea s   th e   o r ig in al   p lain   im ag e   is   tr ea ted   as   a   s ig n al   in   th e   co m p u tatio n   of   t h e   PS NR .   L o wer   PS NR   v alu es   ar e   an ticip ated   f o r   en cr y p ted   i m ag es.   L et   ( , )   be   th e   p i x el   v alu e   of   th e   p lain   im a g e   an d   ( , )   be   th e   p ix el   v alu e   of   th e   en cr y p ted   im ag e   at   th e   lo ca tio n ( , ) .   T h e   MSE   an d   PS NR   b etwe en   th e s e   tw o   im ag es   ar e   co m p u ted   by   ( 5 ) .      = 20  10 ( 255  )    ( 5 )   W h er e   MSE   is   th e   m ea n   s q u ar e   er r o r   a n d   is   d ef i n ed   as   ( 6 ) .      = 1  ( | ( , ) ( , ) | ) 2 = 1 = 1   ( 6 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       S ea r ch a b le  e n cryp tio n   b a s ed   o n   a   c h a o tic  s ystem  a n d   A E S   a lg o r ith m   ( F a ir o u z   S h era li )   981   T ab le   2   s h o ws   lo w   PS N R   v alu es,   in d icatin g   th at   attac k er s   will   h av e   d if f icu lties   ex tr ac tin g   th e   p lain   im ag e   f r o m   th e   cip h er   im ag e .       T ab le   2 P ea k   s ig n al - to - n o is r atio   v alu es  f o r   AE S - C HO   f o r   d if f er en t im a g es   I mag e   P S N R   f o r   A ES   P S N R   f o r   A ES - C H O   M o n a   L i z a   9 . 9 7 6 3 0 1   9 . 3 0 2 8 7 8   B a b o o n   8 . 7 6 4 9 3 3   8 . 4 5 2 9 3 2   B a r b a r a   9 . 9 6 4 2 8 5   9 . 8 5 3 7 6 2       4 . 4 .     Dif f er ent ia l   a na ly s is   Sy s tem   s en s it iv ity   is   a   cr u cia l   s ec u r ity   ass e s s m en t   asp ec t   f o r   im ag e   en cr y p tio n   alg o r ith m s   ag ain s t   d if f er en tial   attac k s .   NPC R ,   wh ich   s tan d s   f o r   th e   n u m b er   of   ch an g in g   p i x el   r ate ,   an d   UACI ,   f o r   u n if ie d   av er ag ed   ch an g ed   in ten s ity ,   ar e   th e   m o s t   o f ten   u s ed   m etr ics   f o r   th e   ab o v e   p u r p o s e.   A   h ig h   NPC R   v alu e   m ea n s   th at   th e   p o s itio n s   of   p ix els   h av e   b ee n   alter ed   ar b itra r il y ,   an d   UACI   v alu es   in d icate   th at   alm o s t   all   p ix el   in ten s ity   v alu es   of   th e   en cr y p ted   im ag e   h av e   d if f er e d   f r o m   th eir   v alu e   in   th e   p lain   im ag e.   T h e ir   d ef i n itio n s   ar e   as   ( 7 )   a n d   ( 8 ) .      = ( , ) , × × 100%   ( 7 )      = 1 × [ | 1 ( , ) 2 ( , ) | 255 , ] × 100%   ( 8 )     W h er e     an d     r ep r esen t   th e   im ag e' s   wid th   an d   h eig h t,   r esp ec tiv ely .   1 ( , )  2 ( , )   ar e   t h e   co r r esp o n d in g   p ix els   of   two   im ag es.   If   1 ( , ) = 2 ( , ) ,   th en   ( , ) = 0 ,   o th e r wis e   ( , ) = 1 .   T h e   o p tim al   v alu es   of   UACI   an d   NPC R   ar e   33%   an d   9 9 %   r esp ec tiv ely .   T ab le   3   illu s tr ates   th e   test   p e r ce n tag e   of   NPC R   an d   UACI   f o r   AE S   an d   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m ,   AE S - C HO.   T h e   ca lcu lated   NPC R   an d   UA C I   v alu es   f o r   AE S - C HO   ar e   g r ea ter   th an   97%   an d   1 8 %,   r esp ec tiv ely .   As   a   r esu lt,   th e   co m p u ted   v al u es   f o r   AE S - C HO   ex h ib it   h ig h er   m ea s u r em en ts   th an   th e   AE S.   T h is   in d icate s   a   clea r   d is tin ctio n   b etwe en   th e   two   al g o r ith m s ,   s u g g esti n g   th e   ef f ec tiv e n ess   of   th e   p r o p o s ed   en cr y p tio n   alg o r ith m   ag ain s t   d if f er en tial   attac k s .       T ab le   3 .   NPC R   an d   UACI   v alu es  f o r   AE S   an d   AE S - C HO   f o r   d if f er e n t im ag es   I mag e   N P C R   f o r   A ES   ( %)   N P C R   f o r   A ES - C H O   ( %)   U A C I   f o r   A ES   U C A I   f o r   A ES - C H O   M o n a   L i z a   9 6 . 4 0   9 8 . 6 5   2 1 . 6 5 9 9   2 3 . 4 6 2 6   B a b o o n   9 6 . 6 3   9 7 . 4 5   1 7 . 3 1 9 6   1 8 . 7 6 5 1   B a r b a r a   9 7 . 3 5   9 8 . 5 0   2 0 . 6 8 3 4   2 2 . 8 4 9 2       4 . 5 .     Co rr el a t io n   a na ly s is   E ac h   p ix el   in   a   p lain   im ag e   co n tain in g   v is u al   co n ten t   is   ty p ically   h ig h ly   ass o ciate d   with   its   n eig h b o r in g   p ix els   in   th e   h o r izo n tal,   v er tical,   a n d   d iag o n a l   d im en s io n s .   Su ch   co r r elatio n s   in   n eig h b o r i n g   p ix els   s h o u ld   not   o cc u r   in   en c r y p ted   im ag es   g e n er ated   by   a   co m p eten t   en cr y p tio n   tec h n iq u e.   T h e   co r r elatio n   co ef f icien t   b etwe en   n eig h b o r i n g   p ix els   is   c o m p u ted   u s in g   (9 ) - ( 1 2 ) .   T h e   co r r elatio n   c o ef f icien t    b etwe en   n eig h b o r in g   p ix els     an d     can   be   d ef in ed   u s in g   th e   ( 9 ) - ( 1 2 ) .     ( ) = 1 = 1   ( 9 )     ( ) = 1 ( ( ) ) 2 = 1   ( 1 0 )      ( , ) = 1 ( ( ) ) ( ( ) ) = 1   ( 1 1 )      =  ( , ) ( ) ( )   ( 1 2 )     W h er e   an d     ar e   n eig h b o r in g   p ix els,   ( )   an d   ( )   ar e   th e   m ea n   v alu es   of     an d   ,   ( )   is   th e   s tan d ar d   d ev iatio n   f o r   t h e   m ea n ,    ( , ) is   th e   co v ar ian ce   b etwe en   n eig h b o r in g   p ix els   an d    is   th e   co r r el atio n   co ef f icien t.   T ab les   4 - 6   p r esen t   th e   ca lcu lated   co r r elatio n   co ef f icien ts   b etwe en   th e   o r ig in al   an d   en cr y p ted   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 975 - 9 8 4   982   im ag es   f o r   d if f e r en t   im a g es.   As   o b s er v ed ,   th er e   is   a   s tr o n g   co r r elatio n   b etwe en   e v er y   two   n eig h b o r in g   p ix els   in   th e   o r ig in al   im ag e .   In   co n tr ast,   th e   co r r elatio n   co ef f icie n ts   f o r   en cr y p ted   im ag es   ar e   ex t r em ely   n ea r   to   ze r o .   T h er ef o r e,   th e   s u g g ested   m eth o d   is   r esis tan t   to   s tatis tica l   atta ck s .       T ab le  4 .   C o r r elatio n   co ef f icien ts   o f   n eig h b o r i n g   p ix els:   Mo n L iza   D i r e c t i o n   o f   a d j a c e n t   p i x e l s   P l a i n   i ma g e   En c r y p t e d   i ma g e   V e r t i c a l   0 . 9 3 7 1 2 7   0 . 0 0 3 7 4 5   H o r i z o n t a l   0 . 9 6 4 8 3 2   0 . 0 5 3 9 8 1   D i a g o n a l   0 . 9 1 8 7 5 1   0 . 0 0 6 3 0 1     T ab le  5 .   C o r r elatio n   co ef f icien ts   o f   n eig h b o r i n g   p ix els:   B ab o o n   D i r e c t i o n   o f   a d j a c e n t   p i x e l s   P l a i n   i ma g e   En c r y p t e d   i ma g e   V e r t i c a l   0 . 9 5 3 2 0 1   0 . 0 0 0 7 4 2   H o r i z o n t a l   0 . 9 6 3 0 1 3   0 . 0 0 4 3 2 9   D i a g o n a l   0 . 9 4 4 3 2 0   0 . 0 0 7 2 7 3         T ab le   6.   C o r r elatio n   co ef f icien ts   of   n eig h b o r i n g   p i x els:   B ar b ar a   D i r e c t i o n   of   a d j a c e n t   p i x e l s   P l a i n   i ma g e   En c r y p t e d   i ma g e   V e r t i c a l   0 . 8 7 4 6 0 9   - 0 . 0 0 1 4 5 1   H o r i z o n t a l   0 . 7 3 6 1 8 8   - 0 . 0 0 1 6 5 0 2   D i a g o n a l   0 . 8 5 3 0 9 2   - 0 . 0 0 1 2 8 4       4 . 6   Co m pa riso n   wit h   s o m ex is t ing   encr y ptio n a lg o rit hm s   In   ter m s   of   e n cr y p tio n   ex ec u tio n   tim e,   th e   s im p le   co m p ar ati v e   an aly s is ,   u s in g   th e   B ab o o n   im ag e   as   a   b en c h m ar k ,   r e v ea ls   th at   t h e   p r o p o s ed   AE S - C HO   o u tp e r f o r m s   e x is tin g   tech n iq u es,   as   d em o n s tr ated   in     T ab le   7.   T h e   r esu lts   s h o w   th at   wh ile   s o m e   r esear ch es   o f f er   r o b u s t   s ec u r ity ,   it   o f ten   c o m es   at   th e   c o s t   of   h ig h er   c o m p u tatio n al   co m p le x ity .   In   co n tr ast,   th e   p r o p o s ed   AE S - C HO   m ain tain s   a   b alan ce   be twee n   s ec u r ity   an d   ef f icien c y ,   m a k in g   it   m o r e   ap p r o p r iate   f o r   r ea l - tim e   a p p licatio n s .         T ab le   7.   E n cr y p tio n   tim e   ( in   s ec o n d s )   of   th B ab o o n   im ag e   f o r   th e   p r o p o s ed   AE S - C HO   co m p ar ed   to   d if f er en t   r elate d   wo r k s     P r o p o se d     [ 2 2 ]     [ 2 4 ]   [ 2 1 ]     Ti me(s )   0 . 1 7 0 8   0 . 2 3 3 8     0 . 3 0 3 3   1 . 2 8         5.   CO NCLU SI O N   In   th is   p ap er ,   to   en h a n ce   th e   ef f icien cy   a n d   s u itab ilit y   of   AE S   f o r   cl o u d   co m p u tin g ,   we   p r o p o s e   a   m o d if ied   AE S   en cr y p tio n   u tili zin g   a   c h ao s   s y s tem .   T h e   p r o p o s ed   s ch em e ,   AE S - C HO ,   im p r o v es   s ec u r ity   by   in teg r atin g   t h e   Hén o n   m ap s   ch ao tic   ch a r ac ter is tics   with   th e   AE S   alg o r ith m ' s   r o b u s tn es s .   T h e   Hén o n   m ap   g en er ates   u n p r ed ictab le,   p s e u d o - r a n d o m   k ey s ,   m a k in g   it   d if f icu lt   f o r   attac k er s   to   p r ed ict   th e   k e y .   Fu r th er m o r e ,   u s in g   a   cr y p to g r ap h ic   h ash   f u n ctio n   en s u r es   th at   th e   cr ea ted   k ey s   ar e   u n if o r m ly   d is tr ib u ted   a n d   ap p r o p r iate   f o r   th e   AE S   alg o r ith m .   T h e   co m p u ted   r esu lts   s h o wn   in   t h e   p r e v io u s   s ec tio n   s h o wed   th at   s ec u r ity   co ef f icien ts   ar e   alr ea d y   h i g h ,   so   th e   p r o p o s ed   a p p r o ac h   ca n   be   a d o p te d   as   SE   to   u p lo a d   d if f er en t   im ag es   to   th e   clo u d   s er v er .   Acc o r d in g   to   s tatis t ical   as s ess m en t s ,   th is   m eth o d   can   p r o tect   th e   im ag e   ag ain s t   v ar io u s   attac k s .   T h e   av er ag e   en tr o p y   attain ed   is   7 . 5 5 4 7 7 ,   not   f a r   f r o m   th e   o p tim al   v alu e,   8.   T h e   l o w   PS NR   v alu es   of   all   en cr y p ted   im ag es   s h o w   th at   it   is   d if f icu lt   to   d is t in g u is h   en cr y p te d   f r o m   p lain   im ag es.   T h e   NPC R   an d   UACI   v alu es   ar e   clo s e   to   th ei r   o p tim al   v alu es.   T h er e f o r e,   t h e   p r esen t   m eth o d   was   r o b u s t   ag ain s t   d if f er en tial   attac k s .   Fu r th er m o r e,   th e   an al y s is   r esu lts   also   s h o wed   th e   e f f icien cy   of   th e   p r o p o s ed   m eth o d   in   s ig n if ican tl y   r ed u cin g   th e   p ix el   c o r r elatio n .   Fin ally ,   th e   p r o p o s ed   AE S - C HO   ac h iev es   a   lo wer   ex ec u tio n   tim e   co m p ar e d   to   ex is tin g   ap p r o ac h es,   m ak in g   it   more   ef f icien t   an d   s u itab le   f o r   r ea l - tim e   an d   clo u d   co m p u tin g   ap p licatio n s .   Fo r   f u tu r e   wo r k ,   we   can   u s e   o th er   ch a o tic   m ap s   lik e   th e   L o r en z   s y s tem   b ec au s e   of   its   h i g h er   lev el   of   s ec u r ity   an d   n o n lin ea r   co m p lex ity   c o m p ar ed   to   th e   Hén o n   m a p .   I ts   s tr o n g   s en s itiv ity   to   in iti al   co n d itio n s   an d     ch ao tic   d y n am ics   m a k es   it   a   p r o m is in g   tech n iq u e   f o r   e n h an cin g   th e   s ec u r ity   of   en cr y p tio n   an d   s ec u r e   co m m u n icatio n   s y s tem s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       S ea r ch a b le  e n cryp tio n   b a s ed   o n   a   c h a o tic  s ystem  a n d   A E S   a lg o r ith m   ( F a ir o u z   S h era li )   983   Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Fair o u Sh er ali                               Falah   Sar h an                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d ata   th at  s u p p o r t   th f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar a v ailab l f r o m   th e   co r r esp o n d i n g   au t h o r ,   [ FS ] ,   upon  r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   P .   P r a j a p a t i   a n d   P .   S h a h ,   A   r e v i e w   o n   s e c u r e   d a t a   d e d u p l i c a t i o n :   c l o u d   st o r a g e   se c u r i t y   i ssu e ,   J o u rn a l   o f   K i n g   S a u d   U n i v e rsi t y   -   C o m p u t e r   a n d   I n f o rm a t i o n   S c i e n c e s ,   v o l .   3 4 ,   n o .   7 ,   p p .   3 9 9 6 4 0 0 7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j k su c i . 2 0 2 0 . 1 0 . 0 2 1 .   [ 2 ]   K .   S a si k u mar  a n d   S .   N a g a r a j a n ,   C o mp r e h e n si v e   r e v i e w   a n d   a n a l y s i o f   c r y p t o g r a p h y   t e c h n i q u e i n   c l o u d   c o mp u t i n g ,   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   1 2 ,   p p .   5 2 3 2 5 5 2 3 5 1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 4 . 3 3 8 5 4 4 9 .   [ 3 ]   Q .   Z h a n g ,   M .   F u ,   Z .   Zh a o ,   a n d   Y .   H u a n g ,   S e a r c h a b l e   e n c r y p t i o n   o v e r   e n c r y p t e d   sp e e c h   r e t r i e v a l   sc h e m e   i n   c l o u d   s t o r a g e ,   J o u rn a l   o f   I n f o rm a t i o n   S e c u r i t y   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   7 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j i sa . 2 0 2 3 . 1 0 3 5 4 2 .   [ 4 ]   A .   R a j a g o p a l a n   e t   a l . ,   Em p o w e r i n g   p o w e r   d i st r i b u t i o n :   u n l e a sh i n g   t h e   s y n e r g y   o f   I o a n d   c l o u d   c o m p u t i n g   f o r   su st a i n a b l e   a n d   e f f i c i e n t   e n e r g y   s y st e ms,   R e s u l t s i n   En g i n e e ri n g ,   v o l .   2 1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r i n e n g . 2 0 2 4 . 1 0 1 9 4 9 .   [ 5 ]   D .   X .   S o n g ,   D .   W a g n e r ,   a n d   A .   P e r r i g ,   P r a c t i c a l   t e c h n i q u e f o r   s e a r c h e s   o n   e n c r y p t e d   d a t a ,   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   I EE C o m p u t e r   S o c i e t y   S y m p o s i u m   o n   R e se a rc h   i n   S e c u r i t y   a n d   Pr i v a c y ,   p p .   4 4 5 5 ,   2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / s e c p r i . 2 0 0 0 . 8 4 8 4 4 5 .   [ 6 ]   E.   R o b a c k   a n d   M .   D w o r k i n ,   F i r st   a d v a n c e d   e n c r y p t i o n   st a n d a r d   ( A ES)   c a n d i d a t e   c o n f e r e n c e - v e n t u r a ,   C A ,   A u g u st   2 0 - 2 2 ,   1 9 98 ,”  J o u rn a l   o f   R e se a rc h   o f   t h e   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f   S t a n d a r d s   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 0 4 ,   n o .   1 ,   1 9 9 9 .   [ O n l i n e ]   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / w w w . p r o q u e st . c o m/ o p e n v i e w / 3 2 c 1 2 e d 1 5 a d 9 0 7 6 4 0 f 7 e 0 6 1 2 a 4 b e a e 2 0 / 1 ? c b l = 4 8 0 7 1 &p q - o r i g s i t e = g sc h o l a r   [ 7 ]   F .   S h e r a l i ,   A   n e w   a p p r o a c h   f o r   e n h a n c i n g   A ES - b a s e d   d a t a   e n c r y p t i o n   u si n g   E C C ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Ma t h e m a t i c 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 .   1 ,   p p .   2 2 9 2 3 5 ,   2 0 2 4 .   [ O n l i n e ]   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / f u t u r e - in - t e c h . n e t / 1 9 . 1 / R - F a i r o u z S h e r a l i . p d f   [ 8 ]   R .   M .   D a v i s ,   Th e   d a t a   e n c r y p t i o n   s t a n d a r d   i n   p e r s p e c t i v e ,   I EEE  C o m m u n i c a t i o n S o c i e t y   M a g a z i n e ,   v o l .   1 6 ,   n o .   6 ,   p p .   5 9 ,   1 9 7 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M C O M . 1 9 7 8 . 1 0 8 9 7 7 1 .   [ 9 ]   P .   P a t i l ,   P .   N a r a y a n k a r ,   D .   G .   N a r a y a n ,   a n d   S .   M .   M e e n a ,   A   c o m p r e h e n si v e   e v a l u a t i o n   o f   c r y p t o g r a p h i c   a l g o r i t h ms:  D ES ,   3 D ES ,   A ES,  R S A   a n d   B l o w f i s h ,   Pr o c e d i a   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   7 8 ,   p p .   6 1 7 6 2 4 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o c s. 2 0 1 6 . 0 2 . 1 0 8 .   [ 1 0 ]   F .   S h e r a l i   a n d   S .   F a l a h ,   A n   e f f i c i e n t   t w o   f a c t o r   u s e r   a u t h e n t i c a t i o n   a n d   k e y   e x c h a n g e   p r o t o c o l   f o r   t e l e c a r e   me d i c a l   i n f o r m a t i o n   sy st e m,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   M a t h e m a t i c a n d   C o m p u t e S c i e n c e ,   v o l .   1 5 ,   n o .   4 ,   p p .   1 0 1 5 1 0 2 7 ,   2 0 2 0 .   [ O n l i n e ]   A v a i l a b l e :   ht t p s : / / f u t u r e - in - t e c h . n e t / 1 5 . 4 / R - F a i r o o z . p d f   [ 1 1 ]   F .   M a l l o u l i ,   A .   H e l l a l ,   N .   S .   S a e e d ,   a n d   F .   A .   A l z a h r a n i ,   A   su r v e y   o n   c r y p t o g r a p h y :   c o m p a r a t i v e   s t u d y   b e t w e e n   R S A   v E C C   a l g o r i t h ms,   a n d   R S A   v s E l - G a m a l   a l g o r i t h ms ,   i n   Pr o c e e d i n g -   6 t h   I E EE  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C y b e r S e c u r i t y   a n d   C l o u d   C o m p u t i n g ,   C S C l o u d   2 0 1 9   a n d   5 t h   I EEE  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   E d g e   C o m p u t i n g   a n d   S c a l a b l e   C l o u d ,   Ed g e C o m   2 0 1 9 2 0 1 9 ,   p p .   1 7 3 1 7 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C S C l o u d / E d g e C o m . 2 0 1 9 . 0 0 0 2 2 .   [ 1 2 ]   L.   L i ,   A   n o v e l   c h a o t i c   m a p   a p p l i c a t i o n   i n   i ma g e   e n c r y p t i o n   a l g o r i t h m ,   E x p e rt   S y s t e m w i t h   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   2 5 2 ,   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e sw a . 2 0 2 4 . 1 2 4 3 1 6 .   [ 1 3 ]   T.   U mar,   M .   N a d e e m,   a n d   F .   A n w e r ,   C h a o s   b a se d   i ma g e   e n c r y p t i o n   sc h e m e   t o   s e c u r e   s e n si t i v e   mu l t i me d i a   c o n t e n t   i n   c l o u d   st o r a g e ,   Ex p e r t   S y s t e m w i t h   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   2 5 7 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e sw a . 2 0 2 4 . 1 2 5 0 5 0 .   [ 1 4 ]   M .   A l a w i d a ,   A   n o v e l   i ma g e   e n c r y p t i o n   a l g o r i t h b a s e d   o n   c y c l i c   c h a o t i c   ma p   i n   i n d u st r i a l   I o e n v i r o n m e n t s,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   2 0 ,   n o .   8 ,   p p .   1 0 5 3 0 1 0 5 4 1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI I . 2 0 2 4 . 3 3 9 5 6 3 1 .   [ 1 5 ]   R .   L i ,   T.   Li u ,   a n d   J.  Y i n ,   A n   e n c r y p t i o n   a l g o r i t h f o r   c o l o r   i ma g e b a s e d   o n   a n   i m p r o v e d   d u a l - c h a o t i c   s y st e c o mb i n e d   w i t h   D N A   e n c o d i n g ,   S c i e n t i f i c   R e p o rt s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 0 2 4 - 7 1 2 6 7 - 9.   [ 1 6 ]   Z.   R a h m a n ,   X .   Y i ,   M .   B i l l a h ,   M .   S u mi ,   a n d   A .   A n w a r ,   En h a n c i n g   A E S   u si n g   c h a o a n d   l o g i s t i c   ma p - b a se d   k e y   g e n e r a t i o n   t e c h n i q u e   f o r   se c u r i n g   I o T - b a se d   sm a r t   h o me ,   El e c t ro n i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 1 0 7 1 0 8 3 .   [ 1 7 ]   Z.   Q i a o ,   S .   E .   A ssa d ,   a n d   I .   Ta r a l o v a ,   D e si g n   o f   s e c u r e   c r y p t o sy s t e m   b a se d   o n   c h a o t i c   c o m p o n e n t a n d   A E S   S - B o x ,”  AEU   -   In t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r o n i c s   a n d   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   1 2 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a e u e . 2 0 2 0 . 1 5 3 2 0 5 .   [ 1 8 ]   E.   G o k c a y   a n d   H .   T o r a ,   A   n o v e l   d a t a   e n c r y p t i o n   m e t h o d   u s i n g   a n   i n t e r l a c e d   c h a o t i c   t r a n sf o r m ,   Ex p e rt   S y s t e m w i t h   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   2 3 7 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e sw a . 2 0 2 3 . 1 2 1 4 9 4 .   [ 1 9 ]   Ü .   Ç a v u ş o ğ l u ,   S .   K a ç a r ,   A .   Ze n g i n ,   a n d   I .   P e h l i v a n ,   A   n o v e l   h y b r i d   e n c r y p t i o n   a l g o r i t h m   b a se d   o n   c h a o s a n d   S - A ES  a l g o r i t h m ,   N o n l i n e a r Dy n a m i c s ,   v o l .   9 2 ,   n o .   4 ,   p p .   1 7 4 5 1 7 5 9 ,   J u n .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 0 7 1 - 0 1 8 - 4 1 5 9 - 4.   [ 2 0 ]   F .   A r t u ğ e r   a n d   F .   Ö z k a y n a k ,   A   n e w   p o st - p r o c e ssi n g   a p p r o a c h   f o r   i mp r o v e me n t   o f   n o n l i n e a r i t y   p r o p e r t y   i n   su b st i t u t i o n   b o x e s,   I n t e g r a t i o n ,   v o l .   9 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . v l s i . 2 0 2 3 . 1 0 2 1 0 5 .   [ 2 1 ]   J.  A r i f   e t   a l . ,   A   n o v e l   c h a o t i c   p e r mu t a t i o n - su b st i t u t i o n   i m a g e   e n c r y p t i o n   s c h e m e   b a se d   o n   l o g i st i c   ma p   a n d   r a n d o m s u b s t i t u t i o n ,   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   1 2 9 6 6 1 2 9 8 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 4 6 7 9 2 .   [ 2 2 ]   Z.   H u a ,   Y .   Z h o u ,   C .   M .   P u n ,   a n d   C .   L.   P .   C h e n ,   2 D   S i n e   l o g i st i c   mo d u l a t i o n   ma p   f o r   i m a g e   e n c r y p t i o n ,   I n f o r m a t i o n   S c i e n c e s v o l .   2 9 7 ,   p p .   8 0 9 4 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i n s. 2 0 1 4 . 1 1 . 0 1 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   3 Sep tem b er   20 25 975 - 9 8 4   984   [ 2 3 ]   M .   S h a r i a t z a d e h ,   M .   J.   R o st a mi ,   a n d   M .   Ef t e k h a r i ,   P r o p o s i n g   a   n o v e l   d y n a m i c   A ES   f o r   i ma g e   e n c r y p t i o n   u s i n g   a   c h a o t i c   m a p   k e y   m a n a g e me n t   a p p r o a c h ,   O p t i k ,   v o l .   2 4 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j l e o . 2 0 2 1 . 1 6 7 7 7 9 .   [ 2 4 ]   A .   A l a n e z i   e t   a l . ,   S e c u r i n g   d i g i t a l   i ma g e s   t h r o u g h   s i m p l e   p e r m u t a t i o n - su b st i t u t i o n   mec h a n i sm  i n   c l o u d - b a s e d   s mart   c i t y   e n v i r o n m e n t ,   S e c u r i t y   a n d   C o m m u n i c a t i o n   N e t w o r k s ,   v o l .   2 0 2 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 1 / 6 6 1 5 5 1 2 .   [ 2 5 ]   F .   S .   A l i   a n d   S .   Lu ,   S e a r c h a b l e   e n c r y p t i o n   w i t h   c o n j u n c t i v e   f i e l d   f r e e   k e y w o r d   s e a r c h   sc h e m e ,   2 0 1 6   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   N e t w o r k   a n d   I n f o rm a t i o n   S y s t e m f o r   C o m p u t e rs (I C N I S C ) p p .   2 6 0 2 6 4 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / i c n i s c . 2 0 1 6 . 0 6 4 .   [ 2 6 ]   H .   B .   H o w   a n d   S .   H .   H e n g ,   B l o c k c h a i n - e n a b l e d   se a r c h a b l e   e n c r y p t i o n   i n   c l o u d s:   a   r e v i e w ,   J o u rn a l   o f   I n f o rm a t i o n   S e c u r i t y   a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   6 7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j i s a . 2 0 2 2 . 1 0 3 1 8 3 .   [ 2 7 ]   C .   B ö sc h ,   P .   H a r t e l ,   W .   Jo n k e r ,   a n d   A .   P e t e r ,   A   s u r v e y   o f   p r o v a b l y   se c u r e   s e a r c h a b l e   e n c r y p t i o n ,   A C M   C o m p u t i n g   S u r v e y s   v o l .   4 7 ,   n o .   2 ,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 2 6 3 6 3 2 8 .   [ 2 8 ]   D .   B o n e h ,   G .   D .   C r e sc e n z o ,   R .   O st r o v s k y ,   a n d   G .   P e r si a n o ,   P u b l i c   k e y   e n c r y p t i o n   w i t h   k e y w o r d   sea r c h ,   L e c t u re  N o t e i n   C o m p u t e r   S c i e n c e   ( i n c l u d i n g   su b s e ri e L e c t u re   N o t e s   i n   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   L e c t u r e   N o t e s   i n   B i o i n f o rm a t i c s) ,   v o l .   3 0 2 7 ,   p p .   5 0 6 5 2 2 ,   2 0 0 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 5 4 0 - 2 4 6 7 6 - 3 _ 3 0 .   [ 2 9 ]   F .   S .   A l i ,   H .   N .   S a a d ,   F .   H .   S a r h a n ,   a n d   B .   N a a e e m,  E n h a n c e   ma n e t   u s a b i l i t y   f o r   e n c r y p t e d   d a t a   r e t r i e v a l   f r o c l o u d   c o m p u t i n g ,   I n d o n e si 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 ri n g   a n d   C o m p u t e S c i e n c e ,   v o l .   1 8 ,   n o .   1 ,   p p .   6 4 7 4 ,   2 0 1 9 ,     d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s . v 1 8 . i 1 . p p 6 4 - 7 4 .   [ 3 0 ]   M .   S .   U m m a h ,   A d v a n c e d   e n c r y p t i o n   st a n d a r d   ( A E S ) ,   S u s t a i n a b i l i t y ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 4 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 6 0 2 8 / N I S T. F I P S . 1 9 7 .   [ 3 1 ]   A .   M .   A b d u l l a h ,   A d v a n c e d   e n c r y p t i o n   st a n d a r d   ( A ES)   a l g o r i t h t o   e n c r y p t   a n d   d e c r y p t   d a t a ,   C ry p t o g ra p h y   a n d   N e t w o rk   S e c u r i t y ,   v o l .   1 6 ,   n o .   1 ,   2 0 1 7 .   [ 3 2 ]   M .   N .   A l e n e z i ,   H .   A l a b d u l r a z z a q ,   a n d   N .   Q .   M o h a mm a d ,   S y mm e t r i c   e n c r y p t i o n   a l g o r i t h ms :   r e v i e w   a n d   e v a l u a t i o n   s t u d y ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   C o m m u n i c a t i o n   N e t w o r k a n d   I n f o rm a t i o n   S e c u r i t y ,   v o l .   1 2 ,   n o .   2 ,   p p .   2 5 6 2 7 2 ,   2 0 2 0 .   [ 3 3 ]   C .   P a k   a n d   L .   H u a n g ,   A   n e w   c o l o r   i ma g e   e n c r y p t i o n   u si n g   c o m b i n a t i o n   o f   t h e   1 D   c h a o t i c   m a p ,   S i g n a l   Pr o c e ssi n g ,   v o l .   1 3 8 ,     p p .   1 2 9 1 3 7 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . si g p r o . 2 0 1 7 . 0 3 . 0 1 1 .   [ 3 4 ]   R .   L .   D e v a n e y ,   A n   i n t ro d u c t i o n   t o   c h a o t i c   d y n a m i c a l   sys t e m s N e w   Y o r k ,   U S A :   C h a p ma n   a n d   H a l l / C R C ,   2 0 2 1 .   [ 3 5 ]   H .   Zh u ,   Y .   Z h a o ,   a n d   Y .   S o n g ,   2 D   l o g i s t i c - mo d u l a t e d - si n e - c o u p l i n g - l o g i st i c   c h a o t i c   ma p   f o r   i m a g e   e n c r y p t i o n ,   I EEE   Ac c e ss v o l .   7 ,   p p .   1 4 0 8 1 1 4 0 9 8 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 8 9 3 5 3 8 .   [ 3 6 ]   M .   H é n o n ,   A   t wo - d i me n si o n a l   ma p p i n g   w i t h   a   s t r a n g e   a t t r a c t o r ,   C o m m u n i c a t i o n i n   Ma t h e m a t i c a l   P h y s i c s ,   v o l .   5 0 ,   n o .   1 ,     p p .   6 9 7 7 ,   F e b .   1 9 7 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / B F 0 1 6 0 8 5 5 6 .   [ 3 7 ]   M .   A .   L o n e   a n d   S .   Q u r e s h i ,   A   s e c u r i t y   a l g o r i t h m   f o r   i ma g e s   b a se d   o n   2 D   l o g i s t i c   m a p   u s i n g   b i t - l e v e l   a n d   p i x e l - l e v e l   i ma g e   e n c r y p t i o n   a p p r o a c h e s ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   C o m p u t i n g   a n d   D i g i t a l   S y s t e m s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   6 3 3 6 4 1 ,   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 1 2 7 8 5 / i j c d s / 1 4 0 1 4 8 .   [ 3 8 ]   A .   S a l i m,  K .   A .   M o h a mm e d ,   F .   M .   J a sem,   a n d   A .   M .   S a g h e e r ,   I mag e   st e g a n o g r a p h y   t e c h n i q u e   b a se d   o n   L o r e n z   C h a o t i c   s y st e m   a n d   b l o o f i l t e r ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   C o m p u t i n g   a n d   D i g i t a l   S y s t e m s ,   v o l .   1 6 ,   n o .   1 ,   p p .   8 5 1 8 5 9 ,   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 1 2 7 8 5 / i j c d s / 1 6 0 1 6 1 .   [ 3 9 ]   S .   N i u ,   R .   X u e ,   a n d   C .   D i n g ,   A   d u a l   i ma g e   e n c r y p t i o n   me t h o d   b a s e d   o n   i mp r o v e d   H é n o n   ma p p i n g   a n d   i mp r o v e d   l o g i st i c   map p i n g ,   M u l t i m e d i a   T o o l s   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 1 0 4 2 - 0 2 4 - 1 9 1 5 7 - 0.   [ 4 0 ]   D.   S i n g h ,   S .   K a u r ,   M .   K a u r ,   S .   S i n g h ,   M .   K a u r ,   a n d   H .   N .   Le e ,   A   sy s t e mat i c   l i t e r a t u r e   r e v i e w   o n   c h a o t i c   m a p s - b a se d   i ma g e   sec u r i t y   t e c h n i q u e s,   C o m p u t e S c i e n c e   R e v i e w ,   v o l .   5 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o sr e v . 2 0 2 4 . 1 0 0 6 5 9 .       B I O G RAP H I E S   OF   AUTH O RS       Fa iro u z   S h e r a li           is   an   As s o c iate   P ro fe ss o r   at   t h e   De p a rtm e n t   of   Co m p u ter   S c ien c e ,   Ku fa   Un iv e rsit y ,   Ira q .   S h e   re c e iv e d   h e r   Ph . D .   in   i n fo rm a ti o n   se c u rit y   fro m   Hu a z h o n g   U n iv e rsit y   (HU S T)   in   2 0 1 7 .   He r   m a in   tea c h in g   a n d   re se a rc h   in tere sts   i n c lu d e   d e v e lo p in g   S e a rc h a b le   e n c ry p ti o n   a lg o rit h m s   in   c l o u d   c o m p u ti n g .   S h e   h a s   p u b li s h e d   se v e ra l   re se a rc h   a rti c le s   in   In tern a ti o n a Jo u rn a ls  o M a t h e m a ti c a n d   Co m p u ter   S c ien c e .   S h e   can   be   c o n tac ted   at   e m a il :   fa iro o z m . jaa fa r@u o k u fa . e d u . i q .         Fa la h   S a r h a n           is   an   As so c iate   P ro fe ss o r   at   t h e   De p a rtme n t   of   M a th e m a ti c s,   Ku fa   Un iv e rsity ,   Ira q .   H e   re c e iv e d   h i s   Ph . D .   in   n u m e rica l   a n a ly sis   fro m   Hu a z h o n g   U n iv e rsit y   (HU S T)   in   2 0 1 7 .   His   m a in   tea c h in g   a n d   re se a rc h   in tere sts   in c lu d e   n u m e rica a n a ly sis,   fu n c ti o n a a n a ly sis,  a n d   a p p l ied   m a th e m a ti c s .   He   h a s   p u b li sh e d   s e v e ra l   re se a rc h   a rti c les   in   In tern a ti o n a Jo u rn a ls  o M a th e m a ti c a n d   Co m p u ter   S c ien c e .   He   can   be   c o n tac ted   at   e m a il :   fa lah h . sa rh a n @ u o k u fa . e d u . i q .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.