Esquema de cifrado de imágenes JPEG utilizando curvas elípticas y una nueva caja S generada por el caos
Autores: Hernández-Díaz, Erick; Pérez-Meana, Héctor; Silva-García, Víctor; Flores-Carapia, Rolando
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Esquema de cifrado de imágenes JPEG utilizando curvas elípticas y una nueva caja S generada por el caos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Encriptación
Curva elíptica
Caos
Caja de sustitución
Criptoanálisis
Criptosistema
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un nuevo sistema de cifrado simétrico basado en una curva elíptica y el caos, donde el cifrado se realiza en un solo bloque y consta de 14 rondas. Aquí, las 15 claves de cifrado tienen el mismo tamaño que la imagen y se generan utilizando un punto de solución de una fuerte curva elíptica. Utilizando una cadena de números aleatorios obtenidos con un mapa logístico, se generan una permutación y su inversa, las cuales mejoran el nivel de cifrado y añaden difusión al criptosistema. Otra contribución importante a esta investigación es la generación de una caja de sustitución con una no linealidad del 100, que fortalece el criptosistema contra ataques diferenciales y lineales que añaden confusión al esquema. Además, las propiedades criptográficas del S-Box propuesto se comparan con las del S-Box del Estándar de Cifrado Avanzado (AES) para asegurar que es una alternativa adecuada que es resistente a los ataques de análisis de potencia diferencial (DPA). Para verificar la robustez del criptosistema propuesto contra el criptoanálisis y la calidad del texto cifrado obtenido, este sistema se somete a diferentes pruebas, como entropía, coeficiente de correlación, tasa de cambio de píxeles (NPCR) y tasa de intensidad de cambio promedio unificado (UACI). Los resultados se muestran y se comparan con los sistemas propuestos recientemente.
Descripción
Este documento propone un nuevo sistema de cifrado simétrico basado en una curva elíptica y el caos, donde el cifrado se realiza en un solo bloque y consta de 14 rondas. Aquí, las 15 claves de cifrado tienen el mismo tamaño que la imagen y se generan utilizando un punto de solución de una fuerte curva elíptica. Utilizando una cadena de números aleatorios obtenidos con un mapa logístico, se generan una permutación y su inversa, las cuales mejoran el nivel de cifrado y añaden difusión al criptosistema. Otra contribución importante a esta investigación es la generación de una caja de sustitución con una no linealidad del 100, que fortalece el criptosistema contra ataques diferenciales y lineales que añaden confusión al esquema. Además, las propiedades criptográficas del S-Box propuesto se comparan con las del S-Box del Estándar de Cifrado Avanzado (AES) para asegurar que es una alternativa adecuada que es resistente a los ataques de análisis de potencia diferencial (DPA). Para verificar la robustez del criptosistema propuesto contra el criptoanálisis y la calidad del texto cifrado obtenido, este sistema se somete a diferentes pruebas, como entropía, coeficiente de correlación, tasa de cambio de píxeles (NPCR) y tasa de intensidad de cambio promedio unificado (UACI). Los resultados se muestran y se comparan con los sistemas propuestos recientemente.