Time-Adaptive Hybrid Encryption Pipeline For Secure Text Processing Using AES, Homomorphic Encryption, and PQC

الملخص

في بيئات الحوسبة السحابية، تُنفَّذ معالجة النصوص الآمنة باستخدام نهج تشفير هجين متكيف مع الوقت. عند استخدام نموذج التشفير التقليدي (AES)، تظهر تعقيدات فقدان التحكم في بيانات السحابة؛ بينما يتسبب نموذج التشفير المتماثل المتجانس (HE) في تأخيرات في المعالجة وزيادة تكاليف الحوسبة السحابية. يستخدم النموذج المقترح نهجًا هجينًا يدمج فيه كل من AES وHE/CKKS وPQC/Kyber768 ضمن بيئة سحابية.

يُحدَّد تصميم ووظائف النهج الهجين بواسطة موجه الذكاء الاصطناعي الذكي، المصمم لتحليل معالج النصوص السحابية الذي يُمكّن نموذج AES الهجين من حساب البيانات الوصفية للسحابة المتعلقة بحجم النص وحساسيته ووقت استجابة السحابة. تعمل بيئات Secure Enclave وHE وAES على تقسيم البيانات كميًا. كما تعمل وظيفة مُخصصة على تقسيم بيئات HE وAES. يقوم سجل تدقيق قائم على تقنية البلوك تشين بتشفير وتأمين جميع الأحداث الأساسية، مما يوفر سجلًا دائمًا لجميع عمليات نقل البيانات المشفرة المتكاملة.

أجرى النموذج المذكور معالجةً لحجم بيانات نصية نموذجية يبلغ 0.39 ميجابايت. أشارت النتائج إلى أن إجمالي مدة المعالجة على جانب الخادم بلغت 347.40 مللي ثانية، بالإضافة إلى مدة فك تشفير على جانب العميل بلغت 14.60 مللي ثانية، مما أدى إلى مدة دورة آمنة تقل عن 0.4 ثانية. وقد اقتصر مستوى زيادة حجم النص المشفر على 1.36 ضعف (بينما أظهرت النماذج السابقة زيادة أكبر بكثير)، بمعدل نقل بيانات يبلغ 1.46 ميجابايت/ثانية. وأظهرت نتائج التشفير المتماثل المتجانس دقةً بنسبة 100%، مما يؤكد نجاح النموذج في تحقيق توازن بين الأداء وكفاءة التخزين والأمان الأمثل لحجم بيانات يبلغ حوالي 192 بت، مع مرونة في مواجهة التهديدات الكمومية المحتملة في المستقبل.