以DNA为灵感的轻量级加密算法,用于安全有效的图像加密
Mahmoud A Abdelaal1, Abdellatif I Moustafa2, H Kasban1
1Engineering Department, Nuclear Research Center, Egyptian Atomic Energy Authority, Cairo 13759, Egypt.
Sensors (Basel, Switzerland)
|April 12, 2025
概括
本研究介绍了一种基于DNA的新型加密方法,用于物联网设备,平衡安全性和效率. 它的性能优于Arduino R3上的传统方法,提高了关键应用程序的安全性.
科学领域:
- 密码学 密码学 密码学 密码学
- 生物技术是生物技术.
- 计算机工程 计算机工程
背景情况:
- 物联网 (IoT) 设备需要安全和高效的加密解决方案,用于关键应用.
- 像AES和XOR这样的现有加密方法在资源有限的物联网平台上努力平衡速度,能源消耗和稳定性.
- 当前基于DNA的加密技术往往忽视了物联网设备的硬件限制,例如Arduino R3.
研究的目的:
- 为资源有限的物联网环境提出改进的加密技术.
- 开发一种以DNA处理和光学计算为灵感的硬件意识密码解决方案.
- 在速度,能量和稳定性方面解决传统加密方法的局限性.
主要方法:
- 在光学计算中结合了基于DNA的随机处理.
- 使用随机的像素选择和DNA编码的密钥生成.
- 通过并行光学处理进行增强,以实现高效的实现.
主要成果:
- 在Arduino R3上实现了卓越的性能,加密时间为3956μs,内存使用量为773字节.
- 对微分和线性加密分析表现出强烈的抗性 (DP = 0.051,LP = 0.045).
- 显示了接近理想的键 (7.99位/键) 和最小的自相关性 (0.018).
结论:
- 拟议的算法为物联网设备提供了一个实用和高效的加密解决方案.
- 它有效地克服了与传统加密技术相关的权衡.
- 能够在实时医疗监测和核辐射检测系统中实现实际应用.
