Estudio y adaptación del algoritmo criptográfico AES para radios cognitivos - Cuevas Papalotzin, Hortensia Cristina (Universidad Autónoma Metropolitana, 2019)
El espectro radioeléctrico es un recurso limitado, al que se le ha dado una mala administración ya que se asigna de forma estática y por largos periodos de tiempo a usuarios específicos. Estas regulaciones tienen el propósito de controlar el uso del espectro, pero resultan ineficientes. A esto le sumamos que en actualidad existe una sobrepoblación de dispositivos para las comunicaciones inalámbricas, y obtenemos problema de escasez y subutilización de dicho recurso. El paradigma propuesto para mitigar estos problemas es la radio cognitiva ya que usa el espectro de manera dinámica y oportunista, lo que implica lapsos de transmisión de datos cortos y complica la transmisión de recursos multimedia como imágenes debido al alto volumen de información que contienen. Además, el uso del espectro de forma dinámica y oportunista hace que la transmisión sea vulnerable a ataques como el de emulación del usuario primario donde el atacante se hace pasar por usuario con licencia y el ataque de función objetiva donde el atacante trata de cambiar los parámetros del Radio Cognitivo (Cognitive Radio, CR). Este trabajo propone adaptar el Estándar de Cifrado Avanzado (Advanced Encryption Standard, AES) para proteger imágenes que se transmiten por un canal de comunicaciones inalámbrico cognitivo. La propuesta fue implementada a partir de AESContador, se modificó una de las operaciones de AES-Estándar y se redujo el número de rondas para mejorar el cifrado esto debido a que en una red con características cognitivas durante la transmisión de información existen múltiples interrupciones y esto hace que los lapsos de tiempo de transmisión sean cortos. La disminución de las rondas fue compensada con la adición de la transformada caótica de Kent, ya que si se implementa de manera iterada puede ser utilizada como generador de secuencias de números pseudoaleatorios con propiedades caóticas. Los resultados del algoritmo propuesto son comparados con AES-Estándar y AESContador en pruebas de rendimiento tales como: entropía, correlación y tiempo de ejecución en el proceso de cifrado; también se realizan pruebas estadísticas utilizando las baterías de prueba del NIST 800-22SP. Obteniendo en todas estas pruebas mejores resultados que los dos algoritmos de cifrado mencionados, por ejemplo con el algoritmo propuesto AES-Caos se obtiene una correlación 92% menor que la de AES-Estándar y 35% menor que AES-Contador y en las baterías de pruebas del NIST AES-Caos pasa el 86% de las pruebas, AES-Contador el 80% y AES-Estándar el 66% de las pruebas.