Claves simétricas para algoritmos de cifrado ligero utilizando un modelo VGG16 preentrenado
Autores: Khudhair, Ala"a Talib; Maolood, Abeer Tariq; Gbashi, Ekhlas Khalaf
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
El principal desafío dentro de los sistemas de clave simétrica criptográfica ligera es encontrar un delicado equilibrio entre seguridad y eficiencia. En consecuencia, el problema clave gira en torno a la creación de esquemas de clave simétrica que sean tanto ligeros como lo suficientemente robustos para proteger entornos con recursos limitados. Este documento presenta un nuevo método para generar claves simétricas largas para algoritmos ligeros. Se utiliza un modelo de red neuronal convolucional (CNN) preentrenado llamado grupo de geometría visual 16 (VGG16) para extraer características de dos imágenes, convertirlas en cadenas binarias, hacer que las dos cadenas sean iguales recortándolas a la longitud de la cadena más corta y luego usar XOR para crear una clave simétrica a partir de las cadenas binarias de las dos imágenes. La longitud de la clave depende del número de características en las dos imágenes. En comparación con otros algoritmos ligeros, encontramos que este método reduce significativamente el tiempo requerido para generar una clave simétrica y mejora la defensa contra ataques de fuerza bruta al crear claves excepcionalmente largas. El método pasó con éxito todas las 15 pruebas cuando se evaluó utilizando el conjunto de pruebas estadísticas NIST SP 800-22 y todas las Pruebas Estadísticas Básicas Cinco. Hasta donde sabemos, esta es la primera investigación que explora la generación de una clave de cifrado simétrico utilizando un modelo VGG16 preentrenado.
Descripción
El principal desafío dentro de los sistemas de clave simétrica criptográfica ligera es encontrar un delicado equilibrio entre seguridad y eficiencia. En consecuencia, el problema clave gira en torno a la creación de esquemas de clave simétrica que sean tanto ligeros como lo suficientemente robustos para proteger entornos con recursos limitados. Este documento presenta un nuevo método para generar claves simétricas largas para algoritmos ligeros. Se utiliza un modelo de red neuronal convolucional (CNN) preentrenado llamado grupo de geometría visual 16 (VGG16) para extraer características de dos imágenes, convertirlas en cadenas binarias, hacer que las dos cadenas sean iguales recortándolas a la longitud de la cadena más corta y luego usar XOR para crear una clave simétrica a partir de las cadenas binarias de las dos imágenes. La longitud de la clave depende del número de características en las dos imágenes. En comparación con otros algoritmos ligeros, encontramos que este método reduce significativamente el tiempo requerido para generar una clave simétrica y mejora la defensa contra ataques de fuerza bruta al crear claves excepcionalmente largas. El método pasó con éxito todas las 15 pruebas cuando se evaluó utilizando el conjunto de pruebas estadísticas NIST SP 800-22 y todas las Pruebas Estadísticas Básicas Cinco. Hasta donde sabemos, esta es la primera investigación que explora la generación de una clave de cifrado simétrico utilizando un modelo VGG16 preentrenado.