In this paper, we present a novel cryptographic system that integrates Quantum Key Distribution (QKD) with classical encryption techniques to secure steganographic images. Our approach leverages the E91 QKD protocol to generate a shared secret key between communicating parties, ensuring the highest level of security against eavesdropping through the principles of quantum mechanics. This key is then hashed using the Secure Hash Algorithm (SHA) to provide a fixedlength, high-entropy key, which is subsequently utilized in symmetric encryption. We explore the use of AES (Advanced Encryption Standard) algorithms for encrypting steganographic images, which hide sensitive information within digital images to provide an additional layer of security through obscurity. The combination of QKD, hashing, and symmetric encryption offers a robust security framework that mitigates various attack vectors, enhancing the confidentiality and integrity of the transmitted data. Our experimental results demonstrate the feasibility and efficiency of the proposed system, highlighting its performance in terms of key generation rates, encryption/decryption speeds, and the computational overhead introduced by the hashing and steganographic processes. By integrating quantum and classical cryptographic methods with steganography, this work provides a comprehensive security solution that is highly resistant to both quantum and classical attacks, making it suitable for applications requiring stringent security measures. This paper contributes to the ongoing research in cryptographic systems, offering insights into the practical implementation and potential benefits of hybrid quantumclassical security protocols.


翻译:本文提出了一种新型密码系统,将量子密钥分发与经典加密技术相结合,用于保护隐写图像的安全。我们的方法利用E91 QKD协议在通信双方之间生成共享密钥,通过量子力学原理确保最高级别的防窃听安全性。该密钥随后使用安全哈希算法进行哈希处理,以生成固定长度的高熵密钥,并应用于对称加密。我们探讨了使用AES算法对隐写图像进行加密的方法——通过在数字图像中隐藏敏感信息,实现基于隐蔽性的附加安全层。QKD、哈希与对称加密的结合构成了一个强大的安全框架,能够有效抵御多种攻击向量,提升传输数据的机密性与完整性。实验结果表明了所提系统的可行性与高效性,重点展示了其在密钥生成速率、加解密速度以及哈希与隐写处理带来的计算开销方面的性能表现。通过将量子与经典密码学方法与隐写技术相结合,本工作提供了一种能同时抵抗量子与经典攻击的综合性安全解决方案,适用于需要严格安全措施的应用场景。本文对密码系统的持续研究作出贡献,为混合量子-经典安全协议的实际应用与潜在优势提供了重要见解。

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