Alto rendimiento de compresión de datos basado en diseño para sistemas de seguridad dinámicos de IoT
Autores: Aboelmaged, Maha; Shisha, Ali; Ghany, Mohamed A. Abd El
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Alto rendimiento de compresión de datos basado en diseño para sistemas de seguridad dinámicos de IoT
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
IoT
Seguridad
Datos
Sistemas
Algoritmos
Rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología IoT está evolucionando a un ritmo rápido y se está convirtiendo en una parte importante de la vida cotidiana. En consecuencia, los sistemas IoT contienen grandes cantidades de datos relacionados con el usuario del sistema que son vulnerables a brechas de seguridad. Por lo tanto, los datos recopilados por los sistemas IoT deben ser asegurados de manera eficiente sin afectar el rendimiento de los sistemas IoT y sin comprometer la seguridad también. En este documento se presenta un sistema de seguridad dinámico de alto rendimiento. El sistema hace uso de la capacidad de reconfiguración parcial dinámica de ZedBoard para cambiar entre tres algoritmos de cifrado distintos: AEGIS, ASCON y DEOXYS-II. El cambio entre los tres algoritmos se realiza utilizando dos técnicas diferentes: la técnica de salto de algoritmo o la técnica de adaptación de energía. La elección de qué técnica utilizar depende de si el sistema necesita centrarse en el rendimiento o en el ahorro de energía. Los cifrados utilizados son los finalistas de la competencia CAESAR que lograron los mejores resultados en cada una de las tres categorías de la competencia, donde cada algoritmo de cifrado tiene su propio conjunto de características significativas. El diseño propuesto busca reducir el tiempo de reconfiguración de la FPGA mediante la aplicación de técnicas de compresión y descompresión LZ4 (Lempel-Ziv4) en los archivos de secuencia de bits de los cifrados. El tiempo de reconfiguración disminuyó en un mínimo del 38% en comparación con el diseño de última generación, mientras que la utilización de recursos aumentó aproximadamente un 2%.
Descripción
La tecnología IoT está evolucionando a un ritmo rápido y se está convirtiendo en una parte importante de la vida cotidiana. En consecuencia, los sistemas IoT contienen grandes cantidades de datos relacionados con el usuario del sistema que son vulnerables a brechas de seguridad. Por lo tanto, los datos recopilados por los sistemas IoT deben ser asegurados de manera eficiente sin afectar el rendimiento de los sistemas IoT y sin comprometer la seguridad también. En este documento se presenta un sistema de seguridad dinámico de alto rendimiento. El sistema hace uso de la capacidad de reconfiguración parcial dinámica de ZedBoard para cambiar entre tres algoritmos de cifrado distintos: AEGIS, ASCON y DEOXYS-II. El cambio entre los tres algoritmos se realiza utilizando dos técnicas diferentes: la técnica de salto de algoritmo o la técnica de adaptación de energía. La elección de qué técnica utilizar depende de si el sistema necesita centrarse en el rendimiento o en el ahorro de energía. Los cifrados utilizados son los finalistas de la competencia CAESAR que lograron los mejores resultados en cada una de las tres categorías de la competencia, donde cada algoritmo de cifrado tiene su propio conjunto de características significativas. El diseño propuesto busca reducir el tiempo de reconfiguración de la FPGA mediante la aplicación de técnicas de compresión y descompresión LZ4 (Lempel-Ziv4) en los archivos de secuencia de bits de los cifrados. El tiempo de reconfiguración disminuyó en un mínimo del 38% en comparación con el diseño de última generación, mientras que la utilización de recursos aumentó aproximadamente un 2%.