Estructura compacta de acelerador de multiplicador modular en serie de palabras para procesadores criptográficos en nodos de borde de IoT con recursos limitados
Autores: Ibrahim, Atef; Gebali, Fayez
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estructura compacta de acelerador de multiplicador modular en serie de palabras para procesadores criptográficos en nodos de borde de IoT con recursos limitados
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Aplicaciones de infraestructura de IoT
Primitivas criptográficas
Multiplicación modular
Estructura del acelerador
Tecnología ASIC
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
IoT se utiliza ampliamente en muchas aplicaciones de infraestructura, incluyendo telemedicina, hogares inteligentes, redes inteligentes y ciudades inteligentes. Sin embargo, IoT tiene el eslabón más débil en la seguridad del sistema, ya que a menudo tiene recursos de procesamiento y energía bajos. Es importante implementar las primitivas criptográficas necesarias en estos dispositivos utilizando estructuras de hardware de campo finito extremadamente eficientes. La multiplicación modular es el núcleo de los operadores criptográficos. Por lo tanto, presentamos, en este trabajo, una estructura de acelerador de multiplicador modular en serie de palabras que proporciona al diseñador del sistema la capacidad de gestionar áreas, retrasos y consumo de energía mediante la selección del tamaño de palabra del procesador integrado adecuado. La modularidad y regularidad de la estructura de multiplicador sugerida la hacen más adecuada para la implementación en tecnología ASIC. Los resultados de la implementación en ASIC indican que la estructura de multiplicador ofrecida logra una reducción de área en comparación con las estructuras de multiplicador existentes competitivas que varían del 76.2% al 98.5% para , del 73.1% al 98.1% para , y del 82.9% al 98.3% para . Además, la reducción de energía varía del 61.2% al 98.8% para , del 67.7% al 98.3% para , y del 76.1% al 98.8% para . Estos resultados indican que la estructura de multiplicador modular propuesta supera significativamente a las competitivas, en términos de área y energía consumida, lo que la hace más adecuada para su utilización en dispositivos IoT de borde con recursos limitados.
Descripción
IoT se utiliza ampliamente en muchas aplicaciones de infraestructura, incluyendo telemedicina, hogares inteligentes, redes inteligentes y ciudades inteligentes. Sin embargo, IoT tiene el eslabón más débil en la seguridad del sistema, ya que a menudo tiene recursos de procesamiento y energía bajos. Es importante implementar las primitivas criptográficas necesarias en estos dispositivos utilizando estructuras de hardware de campo finito extremadamente eficientes. La multiplicación modular es el núcleo de los operadores criptográficos. Por lo tanto, presentamos, en este trabajo, una estructura de acelerador de multiplicador modular en serie de palabras que proporciona al diseñador del sistema la capacidad de gestionar áreas, retrasos y consumo de energía mediante la selección del tamaño de palabra del procesador integrado adecuado. La modularidad y regularidad de la estructura de multiplicador sugerida la hacen más adecuada para la implementación en tecnología ASIC. Los resultados de la implementación en ASIC indican que la estructura de multiplicador ofrecida logra una reducción de área en comparación con las estructuras de multiplicador existentes competitivas que varían del 76.2% al 98.5% para , del 73.1% al 98.1% para , y del 82.9% al 98.3% para . Además, la reducción de energía varía del 61.2% al 98.8% para , del 67.7% al 98.3% para , y del 76.1% al 98.8% para . Estos resultados indican que la estructura de multiplicador modular propuesta supera significativamente a las competitivas, en términos de área y energía consumida, lo que la hace más adecuada para su utilización en dispositivos IoT de borde con recursos limitados.