PRISEC III: Cryptographic techniques for enhanced security

Abstract

This project presents PRISEC III, a cryptographic framework designed to improve the security and efficiency of IoT environments with limited resources. It features a four-tier encryption model - Guest, Basic, Advanced, and Admin - which balances security and performance by using increasingly sophisticated encryption techniques. PRISEC III integrates both symmetric (AES, ChaCha20 and Blowfish) and asymmetric (ECC and RSA) encryption to optimise efficiency and ensure secure key exchange. Lower tiers use lightweight encryption to reduce computational overhead, while higher tiers apply multi-layer encryption for critical operations. Hybrid encryption and edge computing further enhance scalability and resource optimisation. Performance evaluations confirm PRISEC III’s ability to provide secure, scalable data transmission while addressing IoT limitations. This research offers a structured approach to selecting cryptographic protocols, contributing to the development of efficient, adaptive security solutions for IoT applications. Keywords: Cryptographic algorithms, asymmetric and symmetric encryption, multi-level encryption, computational efficiency, hybrid encryption techniques.

Este projeto apresenta o PRISEC III, uma estrutura criptográfica concebida para melhorar a segurança e a eficiência em ambientes IoT com recursos limitados. Com um modelo de criptografia em quatro camadas - "Convidado", "Básico", "Avançado" e "Administrador" -, equilibra segurança e desempenho, utilizando técnicas de criptografia progressivamente mais sofisticadas. O PRISEC III integra criptografia simétrica (AES, ChaCha20 e Blowfish) e assimétrica (ECC e RSA) para otimizar a eficiência e garantir a troca segura de chaves. As camadas inferiores utilizam criptografia leve para reduzir a sobrecarga computacional, enquanto as camadas superiores aplicam criptografia em várias camadas para operações críticas. A criptografia híbrida e a computação de borda melhoram ainda mais a escalabilidade e a otimização de recursos. Avaliações de desempenho confirmam a capacidade do PRISEC III de fornecer uma transmissão de dados segura e escalável, ao mesmo tempo que responde às limitações da IoT. Esta investigação oferece uma abordagem estruturada para a seleção de protocolos criptográficos, contribuindo para o desenvolvimento de soluções de segurança eficientes e adaptáveis para aplicações na Internet das Coisas. Palavras-chave: algoritmos criptográficos, criptografia assimétrica e simétrica, criptografia em múltiplas camadas, eficiência computacional, técnicas de criptografia híbrida.