Diseñando un cifrado de bloques CHAM en microcontroladores de gama baja para Internet de las cosas
Autores: Kwon, Hyeokdong; An, SangWoo; Kim, YoungBeom; Kim, Hyunji; Choi, Seung Ju; Jang, Kyoungbae; Park, Jaehoon; Kim, Hyunjun; Seo, Seog Chung; Seo, Hwajeong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Diseñando un cifrado de bloques CHAM en microcontroladores de gama baja para Internet de las cosas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Tecnología
Internet de las cosas
Cifrado
Cifrado de bloques ligero
Cifrado de bloques CHAM
Optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
A medida que la tecnología del Internet de las Cosas (IoT) evoluciona, se genera abundante datos de los nodos sensores y se intercambian entre ellos. Por esta razón, se requiere una encriptación eficiente para mantener los datos en secreto. Dado que los dispositivos IoT de gama baja tienen una potencia de cálculo limitada, es difícil operar cifrados costosos en ellos. Los cifrados de bloques ligeros reducen los costos de cálculo, lo que los hace adecuados para plataformas de IoT de gama baja. En este documento, implementamos el cifrado de bloques CHAM optimizado en el modo de operación de contador, en microcontroladores AVR de 8 bits (es decir, nodos sensores representativos). Se aplican cuatro nuevas técnicas. Primero, el tiempo de ejecución se reduce drásticamente, al saltarse ocho rondas a través de la precalculación y el acceso a tablas de búsqueda. Segundo, la encriptación con un escenario de clave variable se optimiza con el cálculo de tablas sobre la marcha. Tercero, la encriptación de manera paralela hace que múltiples bloques se calculen en línea para el caso CHAM-64/128. Cuarto, se utiliza completamente la técnica de ingeniería de última generación en términos del nivel de instrucción y el nivel de registro. Con estos métodos de optimización, las implementaciones de CHAM optimizadas propuestas para el modo de operación de contador superaron a las implementaciones de última generación en un 12.8%, 8.9% y 9.6% para CHAM-64/128, CHAM-128/128 y CHAM-128/256, respectivamente.
Descripción
A medida que la tecnología del Internet de las Cosas (IoT) evoluciona, se genera abundante datos de los nodos sensores y se intercambian entre ellos. Por esta razón, se requiere una encriptación eficiente para mantener los datos en secreto. Dado que los dispositivos IoT de gama baja tienen una potencia de cálculo limitada, es difícil operar cifrados costosos en ellos. Los cifrados de bloques ligeros reducen los costos de cálculo, lo que los hace adecuados para plataformas de IoT de gama baja. En este documento, implementamos el cifrado de bloques CHAM optimizado en el modo de operación de contador, en microcontroladores AVR de 8 bits (es decir, nodos sensores representativos). Se aplican cuatro nuevas técnicas. Primero, el tiempo de ejecución se reduce drásticamente, al saltarse ocho rondas a través de la precalculación y el acceso a tablas de búsqueda. Segundo, la encriptación con un escenario de clave variable se optimiza con el cálculo de tablas sobre la marcha. Tercero, la encriptación de manera paralela hace que múltiples bloques se calculen en línea para el caso CHAM-64/128. Cuarto, se utiliza completamente la técnica de ingeniería de última generación en términos del nivel de instrucción y el nivel de registro. Con estos métodos de optimización, las implementaciones de CHAM optimizadas propuestas para el modo de operación de contador superaron a las implementaciones de última generación en un 12.8%, 8.9% y 9.6% para CHAM-64/128, CHAM-128/128 y CHAM-128/256, respectivamente.