Cifrado de Texto Imprimible Basado en Grupos Cuánticos

Abstract

Abstract A stream cipher model is presented, based on algebraic structures derived from Quantum Mechanics, specifically within the framework of Quantum Group Theory. The encryption process relies on operations corresponding to braiding and coantipode, which serve as the core mechanisms for data transformation. The proposed methodology employs a symmetric key to generate dynamic subkeys, and applies Base64 encoding to ensure a legible representation of the encrypted output. To validate the model, statistical metrics such as Shannon Entropy, the Coincidence Index, Correlation Coefficients (Chi-Square and Pearson), along with Key Sensitivity analysis and criteria proposed by NIST. The evaluation results demonstrate chaotic behavior, high diffusion, and successful recovery of the original text.

Resumen Se presenta un modelo de Cifrado en Flujo basado en estructuras algebraicas provenientes de la Mecánica Cuántica en su principal apartado de la teoría de Grupos Cuánticos, y sus operaciones correspondientes al Trenzado y la Coantípoda, que sirven como el proceso principal de la transformación de datos. A su vez la metodología emplea una llave simétrica para generar sub-llaves dinámicas y codificación Base64 como una herramienta para la presentación legible de los datos cifrados. Con la finalidad de validar el modelo se aplicaron métricas estadísticas como lo son la Entropía de Shannon, el Índice de Coincidencia, Coeficientes de Correlación: Chi-Cuadrado y Pearson, así como pruebas de Sensibilidad de Llave y criterios propuestos por NIST. Los resultados obtenidos en la evaluación demuestran un comportamiento caótico, alta difusión y la correcta recuperación del texto original.