A New Image Encryption Algorithm Based Slicing and Displacement Followed By Symmetric and Asymmetric Cryptography Technique

This paper titled “A New Algorithm for Image Encryption Based on Slicing, Displacement Followed by Symmetric Encryption” is proposed for image encryption by studding the principle of the image encryption algorithm. In this, a new hybrid image encryption algorithm is proposed by analyzing the principle of the encryption algorithm based on the combination of symmetric and asymmetric encryption. The experimental results based on combination of symmetric and asymmetric encryption will approve the effectiveness of the proposed concept, and the combination of symmetric and asymmetric encryption will show large variation in key space and provide high-level security. Proposed algorithm will support to integrity, authorization, accuracy of images which is transmitting in public network. As we know that, an image-based data requires more effort during encryption and decryption. This research introduces a block-based algorithm which is the combination of “Slicing and Displacement of RGB value of a Pixel” and “Block Cipher” base image encryption algorithm. The original image was divided into four equal parts, where each part of image will rearranged into displacement of RGB value of a pixel and then resultant image will divided into pixel blocks. Read binary value of pixel blocks. This binary value will be process by encryption process through binary value of selected key. Now finally encrypted image will be produced. This process will repeat on each parts of image. After that each part will be combining and produce final cipher image. Encryption key will also encrypted by asymmetric key concept so key exchanging problem will not occur in this system. The Proposed Architecture for encryption and decryption of an image using suitable user-defined key is developed. The cipher image generated by this method can be very in size as the original image due to image scaling to make 128 bits block at a time and is suitable for practical use in the secure transmission of confidential information over the Internet. DOI: 10.17762/ijritcc2321-8169.15053

Hungarian-Puzzled Text with Dynamic Quadratic Embedding Steganography

Least-Significant-Bit (LSB) is one of the popular and frequently used steganography techniques to hide a secret message in a digital medium. Its popularity is due to its simplicity in implementation and ease of use. However, such simplicity comes with vulnerabilities. An embedded secret message using the traditional LSB insertion is easily decodable when the stego image is suspected to be hiding a secret message.  In this paper, we propose a novel secure and high quality LSB embedding technique. The security of the embedded payload is employed through introducing a novel quadratic embedding sequence. The embedding technique is also text dependent and has non-bounded inputs, making the possibilities of decoding infinite. Due to the exponential growth of and quadratic embedding, a novel cyclic technique is also introduced for the sequence that goes beyond the limits of the cover medium. The proposed method also aims to reduce the noise arising from embedding the secret message by reducing bits changed. This is done by partitioning the cover medium and the secret message into N partitions and artificially creating an assignment problem based on bit change criteria. The assignment problem will be solved using the Hungarian algorithm that will puzzle the secret message partition for an overall least bit change

Encriptación sobre Capa Física para Ethernet Óptico de Alta Velocidad

INTRODUCCIÓN-------------------------Hoy en día, los enlaces ópticos con tasas de transmisión de hasta 100 Gbps y superiores son ya una realidad. Gracias a los avances logrados en las comunicaciones ópticas durante las últimas décadas es posible afrontar anchos de banda cada vez mayores, lo que satisface las demandas de las aplicaciones más exigentes [CIS16], como por ejemplo las basadas en cloud computing o big data. Por otro lado, la seguridad en la información sigue siendo un asunto de gran importancia en las comunicaciones ya que el volumen de amenazas en la red se ha incrementado durante los últimos años [CIS18]. Los fallos en la seguridad podrían llevar al mal funcionamiento de un servicio o la pérdida de confidencialidad en datos críticos de los clientes. En un sistema de comunicaciones por capas, como por ejemplo en el modelo OSI (Open System Interconnection) o TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), se pueden llevar a cabo tanto ataques pasivos como activos en los diferentes niveles de la comunicación. Dependiendo de las capas de comunicación utilizadas, distintos mecanismos pueden ser adoptados para lograr la seguridad de la información. Por ejemplo, protocolos estandarizados tales como MACsec [IEE06] o IPsec [KEN05] son empleados normalmente en la capa 2 (capa de enlace de datos) y capa 3 (capa de red), respectivamente. En ambos casos la encriptación es llevada a cabo en cada trama o paquete de datos de forma individual. Para el caso particular de las redes ópticas, el análisis de las amenazas en su capa 1 (capa física) también es considerado crítico para garantizar unas comunicaciones seguras [SKO16], [FUR14]. En este caso se pueden destacar tres tipos de ataques: ataques de inserción de señal, ataques por splitting y ataques a las infraestructuras físicas. Los ataques por splitting son normalmente empleados para espionaje pasivo o para producir degradación en la señal [SKO16], estos se pueden llevar a cabo fácilmente gracias a técnicas de derivación en la fibra. De hecho, hoy en día ya existen métodos de bajo coste para interceptar la señal óptica gracias a dispositivos de acoplamiento óptico y conversores electroópticos sin la necesidad de interferir perceptiblemente en las comunicaciones [ZAF11]. Con el fin de tratar estas amenazas y proteger la confidencialidad de los datos en la capa física, varios mecanismos relacionados con tecnologías fotónicas han sido propuestos [FOK11], por ejemplo OCDM (Optical Code Division Multiplexing) [JI17], SCOC (Secure Communications using Optical Chaos) [HIZ10] o QKD (Quantum Key Distribution) [ELK13]. Otras técnicas, también relacionadas con protocolos de capa física, cifran la información a nivel de bit independientemente de la tecnología fotónica empleada, como la encriptación de los datos del payload en las tramas OTN (Optical Transport Network) [GUA16]. Algunas de las ventajas reivindicadas por estas técnicas de encriptación consisten en cifrar la información “al vuelo” introduciendo un overhead nulo en los datos y una latencia muy baja (en el rango de nanosegundos) en la información transmitida [GUA16]. De hecho, hoy en día ya están disponibles en el mercado equipos de comunicaciones OTN que realizan el cifrado a la velocidad de línea sin mermar el throughput, es decir consiguiendo un rendimiento de la transmisión del 100% [MIC16]. Esto contrasta con lo que hacen ciertos protocolos en otras capas de comunicación [KOL13], [XEN06]. Por ejemplo, IPsec generalmente introduce latencias en el rango de milisegundos. Además, el overhead introducido por IPsec durante el cifrado limita el rendimiento de transmisión a valores entre el 20% y el 90% de la máxima tasa de datos posible sin encriptación [TRO05], [KOL13]. Aparte de lograr la confidencialidad, alguno de los métodos mencionados anteriormente también es capaz de conseguir privacidad contra intrusos pasivos [FOK11], entendiendo esta como la amenaza cuando dichos intrusos pueden detectar simplemente la presencia de comunicaciones, aunque sean incapaces de descifrar el contenido de la información de las mismas. Esta habilidad puede ofrecer seguridad contra ataques basados en el análisis de los patrones del tráfico, que permitirían revelar información del comportamiento de una compañía o instalación. Dentro de los estándares de comunicaciones ópticas, Ethernet es uno de los más empleados hoy día. Un claro ejemplo es el acceso a las redes de transporte ópticas donde este estándar es utilizado normalmente cuando las tasas de acceso superan el gigabit por segundo. Tal y como se muestra en la Fig.1-1, algunas tecnologías de acceso en los tramos de última milla de las CEN (Carrier Ethernet Networks) son Ethernet sobre fibra (Fibra Directa con Ethernet, Ethernet sobre SONET/SDH, Ethernet sobre PON), Ethernet sobre PDH o Ethernet inalámbrico [MET09]. Dos de los estándares ópticos Ethernet más empleados hoy en día son los denominados 1000Base-X y 10GBase-R con tasas de transmisión de 1 Gbps y 10 Gbps, respectivamente.OBJETIVOS-------------------En el caso de las comunicaciones sobre Ethernet óptico no existe ningún mecanismo que logre la mencionada privacidad al mismo tiempo que la confidencialidad, sin que además introduzca un overhead o latencias indeseadas. El objetivo de esta tesis es el de proporcionar soluciones a dos de los estándares ópticos Ethernet más empleados, tales como 1000Base-X o 10GBase-R, logrando las características citadas anteriormente. En general los principales aspectos que se pretenden desarrollar en esta tesis son los siguientes: • Realizar propuestas viables de modificación de ambos estándares, 1000Base-X y 10GBase-R, de forma que se pueda llevar a cabo la encriptación en la capa física. • Lograr la compatibilidad de las nuevas arquitecturas de encriptación con dichos estándares de forma que el hardware electrónico más dependiente del medio de transmisión, como los módulos ópticos SFP, los SERDES o los circuitos de recuperación de reloj y datos, no necesite modificaciones adicionales. • Realizar un estudio de los posibles esquemas de encriptación por streaming que sean capaces de cifrar datos a velocidades superiores a 1 Gbps y adaptarlos a las arquitecturas propuestas. • Estudiar posibles mecanismos para llevar a cabo la sincronización de los módulos de encriptación entre dos terminales remotos.• Lograr que las soluciones propuestas lleven a cabo la encriptación introduciendo la menor latencia posible, al menos en un orden de magnitud igual o inferior al de soluciones en otros estándares de comunicaciones como OTN. • Llevar a cabo un análisis de la seguridad de las soluciones propuestas, incluyendo el estudio de la capacidad de privacidad en las comunicaciones. • Proponer un esquema de chequeo de integridad, autenticación y refresco de claves a nivel de capa física. • Llevar a cabo la implementación y verificación física de las soluciones propuestas.PUBLICACIONES----------------------------[PER19a] A. Pérez-Resa, M. Garcia-Bosque, C. Sánchez-Azqueta, and S. Celma. "Chaotic Encryption Applied to Optical Ethernet in Industrial Control Systems". IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 68(12):4876–4886, Dec 2019. [PER19b] A. Pérez-Resa, M. Garcia-Bosque, C. Sánchez-Azqueta, and S. Celma. "Physical Layer Encryption for Industrial Ethernet in Gigabit Optical Links". IEEE Transactions on Industrial Electronics, 66(4):3287–3295, April 2019. [PER19c] A. Pérez-Resa, M. Garcia-Bosque, C. Sánchez-Azqueta, and S. Celma. "Chaotic Encryption for 10-Gb Ethernet Optical Links". IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, 66(2):859–868, Feb. 2019. [PER19d] A. Pérez-Resa, M. Garcia-Bosque, C. Sánchez-Azqueta, and S. Celma. "Self-Synchronized Encryption for Physical Layer in 10Gbps Optical Links". IEEE Transactions on Computers, 68(6):899–911, June 2019. [PER19e] A. Pérez-Resa, M. Garcia-Bosque, C. Sánchez-Azqueta, and S. Celma. "Self-Synchronized Encryption Using an FPE Block Cipher for Gigabit Ethernet". In 2019 15th Conference on Ph.D Research in Microelectronics and Electronics (PRIME), pages 81–84, Lausanne, Switzerland, July 2019. [PER20a] A. Pérez-Resa, M. Garcia-Bosque, C. Sánchez-Azqueta, and S. Celma. "A New Method for Format Preserving Encryption in High-Data Rate Communications". IEEE Access, 8:21003–21016, 2020. [PER20b] A. Pérez-Resa, M. Garcia-Bosque, C. Sánchez-Azqueta, and S. Celma. "Self-synchronized Encryption for Physical Layer in 1Gbps Ethernet Optical Links". IEEE Access, Pending Acceptance.<br /

Exploring distributed computing tools through data mining tasks

Harnessing idle PCs CPU cycles, storage space and other resources of networked computers to collaborative are mainly fixated on for all major grid computing research projects. Most of the university computers labs are occupied with the high puissant desktop PC nowadays. It is plausible to notice that most of the time machines are lying idle or wasting their computing power without utilizing in felicitous ways. However, for intricate quandaries and for analyzing astronomically immense amounts of data, sizably voluminous computational resources are required. For such quandaries, one may run the analysis algorithms in very puissant and expensive computers, which reduces the number of users that can afford such data analysis tasks. Instead of utilizing single expensive machines, distributed computing systems, offers the possibility of utilizing a set of much less expensive machines to do the same task. BOINC and Condor projects have been prosperously utilized for solving authentic scientific research works around the world at a low cost. In this work the main goal is to explore both distributed computing to implement, Condor and BOINC, and utilize their potency to harness the ideal PCs resources for the academic researchers to utilize in their research work. In this thesis, Data mining tasks have been performed in implementation of several machine learning algorithms on the distributed computing environment.Tirar partido dos recursos de CPU disponíveis, do espaço de armazenamento, e de outros recursos de computadores interligados em rede, de modo a que possam trabalhar conjuntamente, são características comuns a todos os grandes projetos de investigação em grid computing. Hoje em dia, a maioria dos laboratórios informáticos dos centros de investigação das instituições de ensino superior encontra-se equipada com poderosos computadores. Constata-se que, na maioria do tempo, estas máquinas não estão a utilizar o seu poder de processamento ou, pelo menos, não o utilizam na sua plenitude. No entanto, para problemas complexos e para a análise de grandes quantidades de dados, são necessários vastos recursos computacionais. Em tais situações, os algoritmos de análise requerem computadores muito potentes e caros, o que reduz o número de utilizadores que podem realizar essas tarefas de análise de dados. Em vez de se utilizarem máquinas individuais dispendiosas, os sistemas de computação distribuída oferecem a possibilidade de se utilizar um conjunto de máquinas muito menos onerosas que realizam a mesma tarefa. Os projectos BOINC e Condor têm sido utilizados com sucesso em trabalhos de investigação científica, em todo o mundo, com um custo reduzido. Neste trabalho, o objetivo principal é explorar ambas as ferramentas de computação distribuída, Condor e BOINC, para que se possa aproveitar os recursos computacionais disponíveis dos computadores, utilizando-os de modo a que os investigadores possam tirar partido deles nos seus trabalhos de investigação. Nesta dissertação, são realizadas tarefas de data mining com diferentes algoritmos de aprendizagem automática, num ambiente de computação distribuída

Automation in Moderation

This Article assesses recent efforts to encourage online platforms to use automated means to prevent the dissemination of unlawful online content before it is ever seen or distributed. As lawmakers in Europe and around the world closely scrutinize platforms’ “content moderation” practices, automation and artificial intelligence appear increasingly attractive options for ridding the Internet of many kinds of harmful online content, including defamation, copyright infringement, and terrorist speech. Proponents of these initiatives suggest that requiring platforms to screen user content using automation will promote healthier online discourse and will aid efforts to limit Big Tech’s power.In fact, however, the regulations that incentivize platforms to use automation in content moderation come with unappreciated costs for civil liberties and unexpected benefits for platforms. The new automation techniques exacerbate existing risks to free speech and user privacy and create ripe new sources of information for surveillance, aggravating threats to free expression, associational rights, religious freedoms, and equality. Automation also worsens transparency and accountability deficits. Far from curtailing private power, the new regulations endorse and expand platform authority to police online speech, with little in the way of oversight and few countervailing checks. New regulations of online intermediaries should therefore incorporate checks on the use of automation to avoid exacerbating these dynamics. Carefully drawn transparency obligations, algorithmic accountability mechanisms, and procedural safeguards can help to ameliorate the effects of these regulations on users and competition

Electronic Voting

This open access book LNCS 13353 constitutes the proceedings of the 7th International Conference on Electronic Voting, E-Vote-ID 2022, held in Bregenz, Austria, in October 2022. The 10 full papers presented were carefully reviewed and selected from 39 submissions. The conference collected the most relevant debates on the development of Electronic Voting, from aspects relating to security and usability through to practical experiences and applications of voting systems, also including legal, social, or political aspects, amongst others

IoT Applications Computing

The evolution of emerging and innovative technologies based on Industry 4.0 concepts are transforming society and industry into a fully digitized and networked globe. Sensing, communications, and computing embedded with ambient intelligence are at the heart of the Internet of Things (IoT), the Industrial Internet of Things (IIoT), and Industry 4.0 technologies with expanding applications in manufacturing, transportation, health, building automation, agriculture, and the environment. It is expected that the emerging technology clusters of ambient intelligence computing will not only transform modern industry but also advance societal health and wellness, as well as and make the environment more sustainable. This book uses an interdisciplinary approach to explain the complex issue of scientific and technological innovations largely based on intelligent computing