Lightweight cryptosystem for IoT image encryption using DNA
Other Title(s)
نظام لتشفير صور إنترنت الأشياء باستخدام الحمض النووي
Dissertant
Thesis advisor
University
Middle East University
Faculty
Faculty of Information Technology
Department
Computer Science Department
University Country
Jordan
Degree
Master
Degree Date
2020
Arabic Abstract
نظرا لأهمية أمن البيانات الناتجة من تطبيقات إنترنت الأشياء في جميع جوانب الحياة، حيث تغطي تطبيقات إنترنت الأشياء جوانب كثيرة من حياتنا، مثل المباني الذكية، و مراقبة الرعاية الصحية، و المنزل الذكي، و المدينة الذكية تتمثل إحدى المشكلات في إنترنت الأشياء في التعامل مع الكم الهائل من البيانات الناتجة عن أجهزة إنترنت الأشياء غير المتجانسة و حمايتها.
لم تكن خوارزميات التشفير الكلاسيكية ( معيار تشفير البيانات ( DES ) ) و ( معيار التشفير المتقدم ( AES ) ) مناسبة لأجهزة انترنت الاشياء المقيدة نظرا لمحدودية ذاكرة الوصول العشوائي و إمكانيات المعالجة البسيطة، لذلك، هناك حاجة الأنظمة تشفير قوية تناسب أجهزة إنترنت الأشياء.
تم اقتراح خوارزمية التشفير المعتمدة على الحمض النووي في هذه الأطروحة، حيث تم اقتراح نظام تشفير فعال لتشفير البيانات الخاصة بإنترنت الأشياء مثل الصور.
تعتمد خوارزمية التشفير المقترحة في هذه الأطروحة على استخدام تسلسل الحمض النووي التوليد مفاتيح تشفير عشوائية وقويه لتعقيد فك تشفير هذه البيانات تميزت هذه الخوارزمية بقوتها العالية في التشفير، بسبب العشوائية في إنشاء مفتاح التشفير والاستبدال البسيط والتبديل المنطقي.
تم تطبيق واجراء التجارب العملية للخوارزمية المقترحة في هذه الأطروحة مع بعض الخوارزميات التقليدية مثل DES ) وAES ) من أجل التحقق من فعالية الخوارزمية المقترحة و تم إجراء التجارب على أحجام و أنواع مختلفه من الصور و مقارنتها بخوارزميات تشفير DES ) و AES )، كانت المقارنة ايضا من حيث حجم مفتاح التشفير و الوقت المستغرق في التشفير و ايضا نسبة ( Proportion of Distortion ).
أظهرت النتائج التجريبية أن أقل وقت تشفيره الخوارزمية التشفير المعتمدة على الحمض النووي المقترحة في هذه الاطروحة، حيث سجلت حوالي 62.5 جزء من الثانية مقارنة بالخوارزميات الأخرى.
و كانت قيمة في نسبة( ( proportion of distortion للصور المشفرة هي 8.687 لخوارزمية التشفير المعتمدة على الحمض النووي المقترحة في هذه الأطروحة حيث كانت النسبة متقاربة مع بقية الخوارزميات الأخرى.
English Abstract
Given the importance of data security generated from the Internet of things (IoT) applications such as smart building, healthcare monitoring, smart home and, smart city.
One of the issues in IoT is to handle and protect the huge amount of data generated from IoT heterogeneous devices.
The classical encryption algorithms Data Encryption Standard (DES) and Advanced Encryption Standard (AES) were not suitable for IOT constraint devices, as they have limited memory and processing capabilities.
Therefore, there is a need for encryption model that fits the limited computation resources of IoT devices.
The proposed DNA based encryption algorithm in this thesis, which is a lightweight encryption algorithm for the (IoT) generated data such as images.
The proposed DNA encryption algorithm relies on utilizing the DNA tape for generating strong and completely random key for the data encryption.
This algorithm characterized by its high encryption robustness and strength, due to the randomness in creating the encryption key, logical substitution and set of rules for transposition.
The DNA based encryption algorithm is implemented and experiments were constructed on different sizes and types of images and compared to DES and AES encryption algorithms under the same environmental conditions to evaluate the efficiency of the proposed algorithm regarding, key size, time, and proportion of distortion.
The experimental results reveled that proposed DNA algorithm has lowest encryption time, where it records about 62.5 MSc compared to the other algorithms.
In addition, the proportion of distortion shows a value of 8.687 db.
For the proposed DNA based encryption algorithm, which is comparable to the DES, and AES algorithms
Main Subjects
Information Technology and Computer Science
Topics
No. of Pages
51
Table of Contents
Table of contents.
Abstract.
Abstract in Arabic.
Chapter One : Study background and motivation.
Chapter Two : Related work.
Chapter Three : Methodology and the proposed algorithm.
Chapter Four : Experiments design and evaluation.
Chapter Five : Conclusion and future work.
References.
American Psychological Association (APA)
Abu Shihab, Raid Fathi. (2020). Lightweight cryptosystem for IoT image encryption using DNA. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Middle East University, Jordan
https://search.emarefa.net/detail/BIM-985369
Modern Language Association (MLA)
Abu Shihab, Raid Fathi. Lightweight cryptosystem for IoT image encryption using DNA. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Middle East University. (2020).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-985369
American Medical Association (AMA)
Abu Shihab, Raid Fathi. (2020). Lightweight cryptosystem for IoT image encryption using DNA. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Middle East University, Jordan
https://search.emarefa.net/detail/BIM-985369
Language
English
Data Type
Arab Theses
Record ID
BIM-985369
