Algoritmo simétrico para el cifrado de imágenes formulado en caos, curva elíptica, cajas dinámicas y permutaciones variables

López Maldonado, JL and Silva-García, VM and Flores-Carapia, R. and González-Ramírez, Dra. (2024) Algoritmo simétrico para el cifrado de imágenes formulado en caos, curva elíptica, cajas dinámicas y permutaciones variables. Nexo Revista Científica, 37 (02). pp. 38-60. ISSN 1995-9516

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Abstract

Esta investigación propone un algoritmo de cifrado simétrico para imágenes sin pérdida ni compresión de datos del tipo BMP y TIF en color y escala de grises llamado Cifrado de Imágenes con Caos y Curva Elíptica (CICCE). Está basado en el Caos y la Curva Elíptica, así como en cajas de sustitución dinámicas (S-Boxes), es decir, una S-box diferente para cada ronda. Se agregó una función biyectiva para construir S-boxes dinámicas y permutaciones. CICCE es simétrico de 15 rondas, considerando que en cada ronda se integra una caja de sustitución (S-box) diferente y estas cambian en cada proceso de cifrado. El caos se genera con las ecuaciones de E. Lorenz. Las imágenes de prueba examinadas son píxeles. Se utilizaron diez instrumentos para evaluar la calidad del cifrado: entropía, correlación, transformada de Fourier discreta, NPCR, UACI, criterio de avalancha, contraste, energía, homogeneidad y una prueba de bondad de ajuste utilizando la distribución. También se aplicaron cuatro tipos de ruido a las imágenes cifradas, con la intención de denunciar la resistencia del CICCE a este ataque. El ataque algebraico no se puede realizar porque las cajas son dinámicas; en comparación con AES, el ataque de fuerza bruta no es factible debido al número de claves (21024).

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