Super Encryption Standard (SES): Un cifrado de bloque dependiente de clave para la encriptación de imágenes
Autores: Abbas Fadhil Al-Husainy, Mohammed; Al-Shargabi, Bassam; Sabri, Omar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Super Encryption Standard (SES): Un cifrado de bloque dependiente de clave para la encriptación de imágenes
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Cifrado de datos
Servicios de seguridad
Estándar de supercifrado
Cifrado simétrico por bloques
Estándar de cifrado avanzado
Diseño dependiente de la clave
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La encriptación de datos es un mecanismo fundamental en los servicios de seguridad modernos para proteger datos confidenciales en reposo y en tránsito. Este trabajo presenta el Estándar de Super Encriptación (SES), un cifrado simétrico de bloques que sigue el flujo de trabajo general del Estándar de Encriptación Avanzada (AES) pero adopta un diseño dependiente de la clave para ampliar el espacio de claves efectivo y mejorar la eficiencia de ejecución. El SES acepta un archivo de clave proporcionado por el usuario y una dimensión de bloque seleccionable, a partir de la cual deriva material de ronda por bloque y una caja de sustitución dinámica generada utilizando SHA-512. Cada ronda se basa únicamente en XOR y un intercambio condicional de medio byte impulsado por vectores de fila y columna derivados de la clave, lo que permite una difusión y confusión ligeras con un bajo costo de implementación. La evaluación experimental utilizando múltiples imágenes en color de diferentes tamaños muestra que el algoritmo SES propuesto logra una encriptación más rápida que la línea base del AES y produce un texto cifrado que se comporta estadísticamente como ruido aleatorio. Las imágenes encriptadas exhiben una correlación muy baja entre píxeles adyacentes, una fuerte sensibilidad incluso a cambios menores en el texto plano y en la clave, y resistencia a ataques estadísticos y diferenciales estándar. El análisis de la caja de sustitución del SES también indica propiedades diferenciales y lineales favorables que son comparables a las del AES. Además, el SES admite un rango de claves muy amplio, escalando mucho más allá de las claves de longitud fija típicas, lo que aumenta sustancialmente la dificultad del ataque de fuerza bruta. Por lo tanto, el SES es un cifrado prometedor para la encriptación de imágenes y aplicaciones relacionadas con la protección de datos.
Descripción
La encriptación de datos es un mecanismo fundamental en los servicios de seguridad modernos para proteger datos confidenciales en reposo y en tránsito. Este trabajo presenta el Estándar de Super Encriptación (SES), un cifrado simétrico de bloques que sigue el flujo de trabajo general del Estándar de Encriptación Avanzada (AES) pero adopta un diseño dependiente de la clave para ampliar el espacio de claves efectivo y mejorar la eficiencia de ejecución. El SES acepta un archivo de clave proporcionado por el usuario y una dimensión de bloque seleccionable, a partir de la cual deriva material de ronda por bloque y una caja de sustitución dinámica generada utilizando SHA-512. Cada ronda se basa únicamente en XOR y un intercambio condicional de medio byte impulsado por vectores de fila y columna derivados de la clave, lo que permite una difusión y confusión ligeras con un bajo costo de implementación. La evaluación experimental utilizando múltiples imágenes en color de diferentes tamaños muestra que el algoritmo SES propuesto logra una encriptación más rápida que la línea base del AES y produce un texto cifrado que se comporta estadísticamente como ruido aleatorio. Las imágenes encriptadas exhiben una correlación muy baja entre píxeles adyacentes, una fuerte sensibilidad incluso a cambios menores en el texto plano y en la clave, y resistencia a ataques estadísticos y diferenciales estándar. El análisis de la caja de sustitución del SES también indica propiedades diferenciales y lineales favorables que son comparables a las del AES. Además, el SES admite un rango de claves muy amplio, escalando mucho más allá de las claves de longitud fija típicas, lo que aumenta sustancialmente la dificultad del ataque de fuerza bruta. Por lo tanto, el SES es un cifrado prometedor para la encriptación de imágenes y aplicaciones relacionadas con la protección de datos.