Adaptação de criptografia espectral ao paradigma do Advanced Encryption Standard

• Processo: 19/14858-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
• Pesquisador responsável: Marcelo Luís Francisco Abbade
• Beneficiário: Welerson Santos Souza
• Instituição Sede: Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus Experimental São João da Boa Vista. São João da Boa Vista , SP, Brasil
• Assunto(s): Processamento digital de sinais Segurança de redes Comunicação óptica Redes ópticas Criptologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Comunicações Ópticas | processamento digital de sinais | redes ópticas | Segurança de Redes | Comunicações Ópticas

Resumo

A criptografia de dados processa bits para prover confidencialidade nas camadas superiores do modelo de referência para Interconexão de Sistemas Abertos (Open System for Interconnections, OSI). Entre as estratégias comerciais mais utilizadas para criptografia de dados está o Advanced Encryption Standard (AES), um padrão seguro que atende as propriedades de difusão e confusão estabelecidas por Shannon. Essas propriedades devem ser atendidas em técnicas seguras de criptografia. Por outro lado, a criptografia de sinais é um tópico promissor de pesquisa que pode ser complementar a criptografia de dados. Esse tipo de criptografia atua nos sinais que serão transmitidos pela camada física do modelo OSI. O objetivo desse projeto é desenvolver e avaliar uma nova técnica de criptografia na camada física. A nova técnica divide o sinal de entrada em fatias espectrais e realiza operações análogas ao AES por meio de processamento digital de sinais (Digital Signal Processing, DSP). As fatias espectrais são análogas aos bytes encriptados pelo AES e passarão por repetitivas operações de codificação por fase e atraso (spectral phase and delay encoding, SPDE), substituição e permutação para conferir características de confusão e difusão ao sinal encriptado. As chaves criptográficas da técnica são os conjuntos de fases e atrasos utilizados em cada rodada de encriptação. O desempenho da nova técnica, denominada SPDE-SPN (SPDE with substitution and permutation network), será avaliado por meio de simulações computacionais. Para essas avaliações, será simulada a propagação de sinais encriptados por (i) um canal com ruído AWGN (additive white Gaussian noise) e não linearidades e (ii) por redes ópticas. Espera-se que a técnica confira resultados de segurança similares ou superiores aos do AES, com os benefícios da criptografia na camada física. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FRANCISCO ABBADE, MARCELO LUIS; PARETO JUNIOR, PEDRO PAULO; LAGE RODRIGUES, IVAN EDUARDO; SOUZA, WELERSON SANTOS; BONANI, LUIZ HENRIQUE; ALDAYA, IVAN; IEEE. Security in Optical Communication Systems: Data Encryption and Beyond. 2021 SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE (SBFOTON IOPC), v. N/A, p. 6-pg., 2021-01-01. (19/02720-7, 19/14858-3)

SOUZA, WELERSON SANTOS; NOGUEIRA, MARCELO PEREIRA; LAGE RODRIGUES, IVAN EDUARDO; SANTOS, MELISSA DE OLIVEIRA; BONANI, LUIZ HENRIQUE; ALDAYA, IVAN; FRANCISCO ABBADE, MARCELO LUIS; IEEE. Spectral Shuffling with Phase Encoding and Dynamic Keys Applied to Transparent Optical Network Signals. 2020 22ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON TRANSPARENT OPTICAL NETWORKS (ICTON 2020), v. N/A, p. 4-pg., 2020-01-01. (19/02720-7, 19/14858-3)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SOUZA, Welerson Santos. Adaptação de criptografia espectral ao paradigma do Advanced Encryption Standard. 2021. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Engenharia. São João da Boa Vista São João da Boa Vista.