مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوری فصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران 16823745 24 2 2026 10 25 A Chaos-Based Image Encryption Scheme with Simultaneous Permutation-Substitution for Resource-Constrained Platforms رمزنگاری تصویر مبتنی ‎بر آشوب با عملیات جایگشت-جانشینی همزمان در سامانه‌ها با منابع محاسباتی محدود‌ fa ابراهیم زارعی زفره دانشگاه تبریز محسن کیانی دانشگاه رازی 2025 9 11 <p style="direction: ltr;">Multimedia data such as images are considered a valuable and sensitive resource. Therefore, their safe transmission over public networks formed, such as those composed of internet of things (IoT) devices, is vital. Image encryption techniques play a crucial role in protecting image data from unauthorized access and ensuring privacy. Given the limited computing power, storage capacity, and scarce energy resources of IoT devices, it is vital to develop image encryption algorithms that are computationally affordable for such devices. This paper proposes a chaos-based image encryption scheme that enforces simultaneous permutation-substitution and is designed for resource-constrained IoT devices. In the proposed method, circular shift operation for pixel reorganization and a substitution operation for modifying pixel values in four directions are applied simultaneously. The operations are accelerated through vectorization, achieving both low execution time and a high security level. The algorithm demonstrates significant robustness against various security analyses, achieving a key space of 2²⁵⁶, an entropy greater than 7.99, UACI greater than 33.46, NPCR greater than 99.60, and correlation values close to zero. Furthermore, the proposed algorithm encrypts a 1024&times;1024 image in 0.0362345 seconds on a Raspberry Pi 5 board.</p> <p>داده&zwnj;های چندرسانه&zwnj;ای همانند تصویر، کالاهای ارزشمندی هستند که انتقال امن آنها در شبکه&zwnj;ای متصل از دستگاه&zwnj;های اینترنت اشیاء بسیار حیاتی است. تکنیک&zwnj;های رمزنگاری تصویر نقش اساسی در محافظت از داده&zwnj;های بصری از دسترسی غیرمجاز و تضمین حریم خصوصی دارند. با توجه به محدودیت&zwnj;های محاسباتی، ذخیره&zwnj;سازی و انرژی در دستگاه&zwnj;های اینترنت اشیاء، &nbsp;توسعه راه&zwnj;حل&zwnj;های رمزنگاری سبک و از نظر محاسباتی کارآمد بسیار حائز اهمیت می&zwnj;باشد. در این مقاله یک طرح رمزنگاری تصویر مبتنی &lrm;بر آشوب با استفاده از عملیات جایگشت-جانشینی همزمان در سامانه&zwnj;ها با منابع محاسباتی محدود ارائه می&zwnj;شود. در طرح پیشنهادی از عملیات همزمان جابه&zwnj;جایی چرخشی برای بازآرایی پیکسل&zwnj;ها و همچنین از عملیات جانشینی چهارطرفه برای تغییر مقادیر پیکسل&zwnj;های تصویر استفاده شده است. طرح فوق با پیاده&lrm;سازی برداری&lrm; عملیات جابه&zwnj;جایی چرخشی و جانشینی چهارطرفه همزمان در سطرها و ستون&zwnj;های ماتریس تصویر، از نظر محاسباتی بسیار سبک و دارای سطح امنیتی بالا است. طرح پیشنهادی عملکرد آماری چشمگیری را با معیارهای کلیدی مانند &nbsp;فضای کلید &nbsp;2²⁵⁶، آنتروپی بزرگ&zwnj;تر از 99_/7، همبستگی نزدیک به صفر برای تصویر رمز، 60_/99&lt; NPCR و 46_/33&lt; UACI نشان می&zwnj;دهد. علاوه&lrm;براین، طرح رمزنگاری پیشنهادی یک تصویر با اندازه 1024&times;1024 را در مدت زمان 036234_/0 ثانیه در برد رزبری&lrm;پای 5 رمزگذاری می&zwnj;کند.</p> http://ijece.org/fa/Article/Download/51413