VDNABDS, un protocole cryptographique basé sur l’ADN pour améliorer la sécurité du cloud

Summary

L’objectif du protocole VDNABDS est d’améliorer la sécurité cloud en utilisant des techniques de chiffrement basées sur l’ADN pour générer des clés rapides et incassables. Il vise à protéger les données sensibles contre les attaques brutes et quantiques tout en garantissant des performances élevées, une évolutivité et une intégration fluide avec les systèmes cloud modernes.

Abstract

Les systèmes de stockage cloud modernes peinent souvent à équilibrer sécurité et performances, un chiffrement fort tend à ralentir les opérations, tandis que des solutions plus rapides peuvent compromettre la sécurité des données. Pour résoudre cela, nous avons développé la Variational DNA Based Data Security (VDNABDS), un système de chiffrement de nouvelle génération inspiré de la structure biologique de l’ADN. Au lieu de se reposer uniquement sur des algorithmes mathématiques traditionnels, cette méthode convertit les informations spécifiques à l’utilisateur en séquences similaires à l’ADN en utilisant les quatre nucléotides (A, T, C, G), puis applique des techniques intelligentes de mélange et de transformation pour sécuriser les fichiers stockés dans le cloud. Cette méthode combine la génération dynamique de clés avec des motifs bio-inspirés, permettant un chiffrement rapide sans sacrifier la protection. Lors des tests, cette méthode a généré des clés sécurisées en seulement 5 ms, soit 15 fois plus rapide que les modèles existants comme Cloud Security with Dynamic Encryption Sequences (CSDES), et a complété le chiffrement complet en 4 s, même sous une forte charge d’utilisateurs de près de 1 000 utilisateurs simultanés. La méthode proposée offre également une défense exceptionnelle contre les cybermenaces, offrant 1 x 10³⁸ combinaisons uniques de clés, rendant pratiquement impossible la force brute et les attaques quantiques. Sa conception adaptative met constamment à jour les schémas de sécurité, la rendant très résiliente face aux intrusions. Il est important de noter qu’il s’intègre harmonieusement avec les plateformes cloud existantes, permettant un accès rapide aux données tout en maintenant de fortes garanties de confidentialité. Des expériences réelles ont montré que le VDNABDS surpasse systématiquement les modèles de chiffrement traditionnels en vitesse et en fiabilité. Avec son architecture robuste, évolutive et indépendante du matériel, ce système est particulièrement adapté à des secteurs comme la santé, la finance et la défense, où la sensibilité des données est primordiale. En regardant vers l’avenir, nous visons à étendre ce modèle de chiffrement biologique aux smartphones et aux appareils Internet des objets (IoT), ouvrant la voie à une nouvelle ère de protection des données rapide, sécurisée et résistante au quantique.

Introduction

L’informatique en nuage est devenue essentielle pour les services de données modernes, offrant flexibilité, évolutivité et efficacité. Cependant, cette adoption généralisée s’accompagne d’une exposition accrue aux cybermenaces, en particulier celles visant la confidentialité et l’intégrité des données. Les algorithmes de chiffrement traditionnels tels que l’AES-256 et le RSA, bien que largement utilisés, rencontrent des limitations croissantes. Ces méthodes nécessitent de lourdes ressources computationnelles et sont vulnérables à l’évolution de technologies comme l’informatique^{quantique 1}. Cela crée un besoin u....

Protocol

Cette recherche n’a pas impliqué de participants humains, d’animaux, ni d’utilisation d’échantillons biologiques. Tous les tests et évaluations ont été réalisés avec des données générées artificiellement, incluant des identifiants créés aléatoirement tels que les adresses MAC, les dates de naissance et les chaînes de mots de passe. Aucune information personnelle ou sensible n’a été collectée, conservée ou examinée à aucune étape. Dans le protocole VDNABDS (Figure 1), les clés basées sur l’entrée étaient limitées à des valeurs synthétiques non traçables, servant uniquement à illustrer les performances et l....

Results

Le protocole VDNABDS proposé a été évalué à travers une série d’expériences simulées en environnement cloud afin d’évaluer ses performances face à la fois aux méthodes cryptographiques traditionnelles et autres basées sur l’ADN. Les métriques d’évaluation comprenaient le temps de génération des clés, les vitesses de chiffrement et de déchiffrement, l’entropie des clés et la scalabilité sous des charges utilisateur variables¹¹.

.......

Discussion

L’émergence du chiffrement basé sur l’ADN a ouvert une nouvelle frontière dans la cryptographie post-quantique. Cependant, l’adoption dans le monde réel a pris du retard en raison de limitations de reproductibilité, de scalabilité et de dépendance matérielle. Des techniques telles que celles proposées par Ahmed et al. et Sharma et al. ont traité certaines vulnérabilités cloud à l’aide de modèles ADN et blockchain, mais manquaient de gestion dynamique des clés et ont montré une résilience.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
JAVA	Oracle
CloudSim	Github
Python	Fondation logicielle Python