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2025 conference-paper

Transformer-Guided Chaotic Neural Encryption Using Swish and GELU-Based Dynamic S-Boxes for Lightweight ASCON in Smart IoT Systems

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Rattachement africain : iq, Tunisie. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

This paper advances a novel encryption scheme using the integration of transformer neural networks and chaotic systems to enhance security for resource-constrained IoT devices. A novel lightweight realization of the ASCON authenticated encryption scheme with dynamically generated S-boxes inspired by Swish and GELU neural activation functions stimulated by a transformer architecture is proposed. The scheme employs a Piecewise Linear Chaotic Map (PWLCM) with the Lyapunov exponent of 1.25 to generate pseudorandom sequences for key derivation. Experimental evidence gives high-quality cryptographic characteristics with entropies of 7.997 (close to theoretical maximum), correlation coefficients reduced to near-zero (0.004-0.02), and best diffusion properties (NPCR $\sim 99.6 \%$, UACI $\sim 31.4 \%$). Both the Swish and GELU-based S-boxes have near-ideal nonlinearity ($\sim 3.99$) as well as bit change ratios ($\sim 0.5$). Performance analysis shows modest resource requirements (0.105 MB additional memory) at a rate of $\sim \mathbf{0. 1 1 ~ M B} / \mathbf{s}$, thereby rendering the system viable for security-concerned IoT systems where security demands overtake processing demands. Relative comparison with AES-like and reduced chaotic algorithms validates that our approach maintains comparable security statistics while presenting greater immunity against potential future attacks due to its neural-based mechanism. The proposed system is a paradigm shift in adaptive cryptographic protection for future IoT systems.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Transformer-Guided Chaotic Neural Encryption Using Swish and GELU-Based Dynamic S-Boxes for Lightweight ASCON in Smart IoT Systems
Date Crossref
19/10/2025
Éditeur
IEEE
Type
proceedings-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Chaos-based Image/Signal EncryptionCryptographic Implementations and SecurityPhysical Unclonable Functions (PUFs) and Hardware Security

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