Sphinx é um crypter de imagens coloridas. Esse método utiliza o atractor de Lorenz, que é um sistema dinâmico não linear que descreve o comportamento do movimento de fluidos e gases, e as bases nitrogenadas, que são moléculas presentes no DNA e RNA. Ao combinar esses elementos, o Sphinx é capaz de transformar imagens em um formato codificado que só pode ser decifrado com a utilização da chave RSA correta.

[INFO] O atractor que está disponível à direita deste readme foi criado utilizando as coordenadas x, y e z geradas para encriptar a imagem 1477351899v6iQb.jpg. Esse atractor é ÚNICO para essa imagem.

Algumas características de sistemas dinâmicos caóticos, principalmente o Atractor de Lorenz, são:

Sensibilidade às condições iniciais: pequenas variações nas condições iniciais podem levar a grandes diferenças nos resultados.
Ciclos atratores: os sistemas caóticos podem apresentar ciclos atratores complexos, muitas vezes fractais, que podem ser difíceis de prever ou entender.
Não periódicos: ao contrário dos sistemas periódicos, os sistemas caóticos não apresentam padrões repetitivos ou previsíveis.
Dinâmica caótica: os sistemas caóticos são caracterizados por uma dinâmica complexa e não linear, que pode ser difícil de modelar ou entender matematicamente.

Bases nitrogenadas

As nucleobases, também conhecidas como bases nitrogenadas ou simplesmente bases, são compostos biológicos que contêm nitrogênio e formam nucleosídeos, que, por sua vez, são componentes de nucleotídeos. Todos esses monômeros constituem os blocos básicos de construção dos ácidos nucleicos. A capacidade das nucleobases de formar pares de base e empilhar uma sobre a outra leva diretamente à formação de estruturas helicoidais de cadeia longa, como o ácido ribonucleico (RNA) e o ácido desoxirribonucleico (DNA). Cinco nucleobases - adenina (A), citosina (C), guanina (G), timina (T) e uracila (U) - são chamadas de primárias ou canônicas.

Como e por que utilizar bases nitrogenadas?

Por quê?

O motivo para usar DNA para encriptar uma imagem é devido às propriedades únicas da Computação em DNA, tais como a densidade de informação extraordinária, o paralelismo maciço e o consumo ultra baixo de energia. Essas características permitem que o DNA seja usado como um meio para codificar e processar informações de forma altamente eficiente e segura. Além disso, a combinação de codificação de DNA com sistemas caóticos permite a criação de algoritmos de criptografia de imagem mais eficientes e seguros, já que a natureza imprevisível e aleatória dos sistemas caóticos pode ser utilizada para gerar chaves de criptografia mais robustas.

Como?

Primeiro, é necessário transformar cada valor de pixel RGB em binário. O processo de transformar valores RGB em binário é relativamente simples. Primeiramente, deve-se converter cada valor RGB individualmente em binário, o que resulta em três sequências binárias de 8 bits cada. Por exemplo, o valor RGB (143, 234, 97) seria convertido em binário como (10001111, 11101010, 01100001).

Em seguida, para assimilar esses valores binários a uma base nitrogenada, é preciso agrupar os 8 bits de cada valor RGB em grupos de 2 bits. Isso resulta em quatro grupos de 2 bits para cada valor RGB.

Assim, o valor RGB (143, 234, 97) seria agrupado da seguinte forma:

10001111 seria dividido em 4 grupos de 2 bits: 10 00 11 11
11101010 seria dividido em 4 grupos de 2 bits: 11 10 10 10
01100001 seria dividido em 4 grupos de 2 bits: 01 10 00 01

A partir desses grupos de 2 bits, é possível assimilar cada grupo a uma das quatro bases nitrogenadas, sendo elas: Adenina ( A ), Timina ( T ), Citosina ( C ) e Guanina ( G ).

Assim, considerando o binário 10001101 (10 00 11 01)

o grupo 10 seria assimilado à base A
o grupo 00 seria assimilado à base T
o grupo 11 seria assimilado à base C
o grupo 01 seria assimilado à base G

Com isso, teríamos a sequência de bases nitrogenadas correspondentes ao valor RGB (143, 234, 97).

143 = 10001111 = 10 00 11 11 = A T C C = ATCC
234 = 11101010 = 11 10 10 10 = C A A A = CAAA
97 = 01100001 = 01 10 00 01 = G A T G = GATG

RGB (ATCC, CAAA, GATG).

Instalação e uso

Clone os arquivos deste repositório para uma pasta em seu computador

Em seu terminal, utilize o seguinte comando para clonar os arquivos deste repositório:

git clone https://github.com/koobzaar/Sphinx.git

Instale os requirements para obter todas as dependências do projeto.

Na pasta do projeto, execute o seguinte comando para instalar as dependências:

pip install -r requirements.txt

Encriptar uma imagem

Rode o arquivo encr.py para encriptar uma imagem qualquer.

python encrypt.py

Será aberto seu revelador de arquivos para você selecionar a imagem que você deseja encriptar. Após selecionar e abrir a imagem, o processo de encriptação será iniciado. Sua imagem encriptada pode ser encontrada posteriormente na pasta ./encrypted_output.

[ATENÇÃO] Quando acabar a encriptação, será gerado uma chave Hash. Essa chave Hash é NECESSÁRIA para decriptar a imagem posteriormente.

Decriptar uma imagem

O processo de decriptar é praticamente igual ao de encriptar. Importe a imagem encriptada e insira a chave hash no terminal. A diferença é que você deve usar o decrypt.py:

python decrypt.py

Créditos

The author of this project is Bruno Bezerra Trigueiro, currently affiliated with the São Paulo State Technological College (FATEC). It's inspired by the following scientific publication: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0165168418300859

The author can be contacted through the email addresses bruno.trigueiro@proton.me or bruno.trigueiro@fatec.sp.gov.br. Also, you can contact me at: https://www.linkedin.com/in/brunotrigueiro/

Disclaimer: It is important to note that this project are of an academic nature and should not be interpreted as proven scientific facts.

koobzaar / Sphinx