Ultra-secure quantum protection for e-healthcare images: Hybrid chaotic one-time pad with cipher chaining encryption framework
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Quantum computing introduces major threats to conventional image encryption methods, especially in medical contexts. This paper addresses these threats by developing a quantum-resistant encryption scheme for medical images. We present a novel framework combining: (1) a novel Mixed Logistic-Ikeda-Henon (MLIH) chaotic map for pseudorandom key generation, (2) quantum image representation using the Novel Enhanced Quantum Representation (NEQR) model, and (3) a two-stage encryption process employing Controlled-Not (CNOT) gate chaining for diffusion and One-Time Pad (OTP) with MLIH-generated keys for confusion. The RGB channels are processed separately through quantum state conversion, CNOT-based diffusion, and keyed confusion before final recombination. To validate practical feasibility, the proposed encryption scheme was implemented on IBM’s 127-qubit ibm_sherbrooke quantum processor, demonstrating real-world feasibility. Experimental validation shows near-ideal entropy (7.9977), superior NPCR (99.97%) and UACI (33.89%) values, and an expansive key space (2 1952 ). The novel MLIH demonstrates a 12.7% improvement in logic gate efficiency compared to conventional chaotic and the image encryption has quantum advantage through parallel CNOT operations. The hardware execution yielded a throughput of 4,500 Circuit Layer Operations Per Second (CLOPS), indicating efficient real-time performance on NISQ devices, Moreover, the echoed cross-resonance (ECR) gate error remained within a median of 1.1 × 10⁻ 2 , supporting reliable circuit execution. The proposed scheme outperforms contemporary quantum and classical encryption approaches in terms of entropy, NPCR, UACI, and key sensitivity, all while maintaining a computational complexity of O(n), ensuring scalability. This study effectively bridges the gap between theoretical quantum security models and real-world implementation on existing NISQ devices, demonstrating resilience against classical statistical and differential attacks, as well as quantum-specific threats such as Grover’s brute-force search and quantum chosen-plaintext attacks. The successful deployment of IBM quantum hardware positions this scheme as a viable solution for secure medical image transmission in quantum-era healthcare systems.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,007 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle