VDNABDS, un protocolo criptográfico basado en ADN para mejorar la seguridad en la nube

Área de la Ciencia:

• Ciencias de la Computación
• Criptografía
• Computación Bioinspirada

Sus antecedentes:

• Los sistemas de almacenamiento en la nube se enfrentan a desafíos para equilibrar la seguridad de los datos y el rendimiento operativo.
• Los métodos de cifrado tradicionales a menudo crean una compensación entre una seguridad sólida y la velocidad de procesamiento.
• Las soluciones existentes pueden ser vulnerables a las amenazas cibernéticas sofisticadas y a la computación cuántica.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema de cifrado de próxima generación para el almacenamiento en la nube que supere el dilema de seguridad-rendimiento.
• Introducir un novedoso método de cifrado inspirado en la biología que utiliza principios estructurales del ADN.
• Mejorar la protección de datos contra las amenazas cibernéticas en evolución, incluidos los ataques de fuerza bruta y cuánticos.

Principales métodos:

• Desarrollado Variational DNA-Based Data Security (VDNABDS), un sistema inspirado en la estructura biológica del ADN.
• Convertidos los datos del usuario en secuencias similares al ADN (A, T, C, G) y aplicadas técnicas de barajado/transformación.
• Implementada generación dinámica de claves combinada con patrones bioinspirados para el cifrado.

Principales resultados:

• VDNABDS generó claves seguras en 5 ms (15 veces más rápido que CSDES) y completó el cifrado en 4 s bajo alta carga.
• El sistema ofrece 1 x 10^38 combinaciones de claves únicas, lo que hace que los ataques de fuerza bruta y cuánticos sean inviables.
• Los experimentos del mundo real demostraron una velocidad y fiabilidad superiores en comparación con los modelos de cifrado tradicionales.

Conclusiones:

• VDNABDS proporciona una solución robusta, escalable e independiente del hardware para el almacenamiento seguro de datos en la nube.
• El diseño adaptativo ofrece resiliencia contra intrusiones y mantiene sólidas salvaguardias de privacidad.
• Este modelo de cifrado bioinspirado es adecuado para industrias de datos sensibles y para la expansión futura a dispositivos móviles y de IoT.