Encriptado de Imágenes Basado en Advanced Encryption Standard y Caos

Ernesto Godínez-Rodríguez, Miguel Patiño Ortíz, Alexander Balankin, Rolando Flores Carapia, Julián Patiño Ortíz, Víctor Manuel Silva García, Miguel A. Martínez Cruz

Resumen


Los entornos inseguros de comunicación, como Internet, se exponen a que la información que circula a través de ellos sea utilizada sin permiso por terceros; en la actualidad las imágenes cada día cobran más relevancia como una evidencia de la realidad y se incluyen en los sistemas de información que contienen datos biométricos, planos industriales o militares, imágenes médicas y hasta obras artísticas entre otras, las cuales transitan por la red. Este trabajo presenta un nuevo método para el cifrado de imágenes, se basa en el algoritmo simétrico Advanced Encryption Standard (AES) modificado con una serie caótica y una permutación. Las propiedades pseudoaleatorias de las series numéricas generadas con la ecuación logística, aplicándoles una permutación variable, operan con cada bloque de 128 bits de la imagen original, antes de comenzar la tercera ronda del algoritmo AES. Para evaluar los resultados se calculó la correlación y la entropía de la imagen encriptada, también se obtuvo la distribución de los 256 valores de cada color en modo RGB y se presentó el histograma de las imágenes originales y encriptadas. Además, se calculó el índice de Lyapunov de la serie de números generados por la ecuación logística para comprobar sus características caóticas. El método propuesto no tuvo un consumo de tiempo significativo en comparación con el obtenido solo con AES, el cual se probó cifrando imágenes conocidas de la literatura correspondiente e imágenes con cadenas repetitivas y poca profundidad, para mostrar el fortalecimiento de AES con el nuevo esquema.

Palabras clave


AES; caos; encriptación; criptosistema simétrico; cifrado de imágenes

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