الديناميكيات اللاخطية فائقة الفوضى رباعية الأبعاد وتضمين البيانات المكاني الثابت للنقل الآمن للمعلومات المرئية

الملخص

أدى الانتشار المتزايد للبيانات عبر الشبكات العامة إلى ضرورة وجود أطر أمنية قوية لمواجهة التهديدات السيبرانية المتزايدة. تعاني الأساليب التقليدية أحادية الطبقة من صعوبة تحقيق توازن فعال بين كفاءة التنفيذ، وسعة البيانات، والشفافية البصرية. لمعالجة هذه الثغرات، تقترح هذه الورقة إطاراً أمنياً مزدوج الطبقة لنقل المعلومات المرئية يعتمد على الديناميكيات الفيزيائية غير الخطية.تعتمد الطبقة الأمنية الأولى على محرك تشفير فوضوي رباعي الأبعاد (4D) يتميز بأسّين موجبين لليابونوف، مما يضمن حساسية مفرطة للشروط الأولية وفضاء مفاتيح ضخم يقارب 2⁴⁵⁰، مما يحصن النظام ضد هجمات البحث الشامل. بينما تقدم الطبقة الثانية آلية إخفاء بتات (LSB) تكيفية مبتكرة تستخدم خريطة حواف ثابتة مستخرجة حصرياً من أعلى 5 بتات (MSBs). تتيح هذه الخريطة توزيعاً ديناميكياً للسعة عبر إخفاء 3 بتات في مناطق الحواف المعقدة وبت واحد في المناطق الناعمة.أظهرت النتائج التجريبية أن هذه الاستراتيجية تحقق زيادة في سعة البيانات تصل إلى 9.72% مقارنة بالطرق التقليدية مع الحفاظ على جودة بصرية فائقة. تم التحقق من كفاءة التشفير بتحقيق إنتروبيا معلومات∼7.999، وقيم NPCR تقارب 99.61%، وUACI بنسبة 34.01%. كما يضمن الإخفاء التكيفي استخراجاً أعمى وفقداناً صفرياً للبيانات (MSE=0)، مع قيم PSNR تتجاوز 50 ديسيبل وSSIM يقترب من 1.0. يوفر هذا الإطار نهجاً رياضياً متيناً وعالي السعة، مما يجعله مثالياً لتطبيقات الاتصالات العسكرية والطب الحساسة.