test

Bài viết

Giải pháp cài đặt tối ưu phần cứng cho S-box của thuật toán PRESENT sử dụng mạch logic tổ hợp

DOI: 10.54654/isj.v3i23.1070
Từ khóaPRESENThộp thếmật mã hạng nhẹmạch logic tổ hợp

Tóm tắt

Thuật toán mã khối hạng nhẹ PRESENT đã được chuẩn hóa bởi ISO/IEC 29192-2:2012 và TCVN 12854-2:2020. Đây là một mã khối hạng nhẹ với kích thước khối là 64 bit và kích thước khóa là 80 hoặc 128 bit. Đối với các mã khối hạng nhẹ thường được triển khai trong các thiết bị nhúng và IoT vốn hạn chế về tài nguyên, việc tối ưu hóa tài nguyên khi triển khai là ưu tiên hàng đầu. S-box, là thành phần phi tuyến duy nhất, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính an toàn của thuật toán mật mã, giúp chống lại các tấn công phi tuyến và vi sai. S-box cũng chiếm lượng tài nguyên lớn nhất khi cài đặt thuật toán so với các thành phần khác, do đó việc tối ưu cài đặt S-box sẽ làm cho tài nguyên tổng thể của cả thuật toán được tối ưu nhất. S-box của thuật toán PRESENT được sử dụng trong nhiều thuật toán mã khối khác. Thông qua việc khảo sát các nghiên cứu liên quan đến cài đặt thuật toán PRESENT, phân tích các phương pháp triển khai S-box dựa trên mạch logic tổ hợp, bài báo này đã đề xuất mới các kiến trúc cài đặt S-box sử dụng các cổng logic tiêu tốn tài nguyên thấp nhất như cổng NAND 2 đầu vào, cổng NOR 2 đầu vào và cổng NOT. Kết quả cho thấy các phương pháp được đề xuất giảm được lượng tài nguyên so với các thiết kế khác.

Lượt tải theo tháng

0122312/2402/2503/2504/2505/2506/2507/2508/2509/2510/2511/2512/2501/2602/2603/2604/2605/26

Di chuột vào cột để xem số lượt tải.

Cách trích dẫn

Trần Quang Huy, Đỗ Thị Bắc, Bùi Đức Trình, Lê Thị Khánh Linh, Hoàng Lê Hiếu Hảo, Dương Phúc Phần (2024). Giải pháp cài đặt tối ưu phần cứng cho S-box của thuật toán PRESENT sử dụng mạch logic tổ hợp. Tạp chí Khoa học và Công nghệ trong lĩnh vực An toàn thông tin, 3(23), 43-52. https://doi.org/10.54654/isj.v3i23.1070

Tài liệu tham khảo

  1. 1.A. Bogdanov, L. R. Knudsen, G. Leander, C. Paar, A. Poschmann, M. J. Robshaw, Y. Seurin, and C. Vikkelsoe, “Present: An ultra-lightweight block cipher,” in Proceedings of CHES 2007, vol. 4727, pp. 450–466, 2007.
  2. 2.P. Kocher, J. Jaffe, and B. Jun, “Differential power analysis,” in Advances in Cryptology — CRYPTO’99, Lecture Notes in Computer Science, vol. 1666. Springer, Berlin, Heidelberg, pp. 388–397, 1999.
  3. 3.A. F. Echevarría, R. R. Aulet, and A. G. Gómez, “On some relations of sca-related properties of S-box under the hamming weight leakage mode,” Journal of Science and Technology on Information Security, vol. 3, no. 17, pp. 3–9, 2023.
  4. 4.D.P. Phan, N. H. Minh, D. B. Anh, K. D. N. Binh, T.T. Ha, H. T. Thuc, and P. C. Kha, “Construction of robust lightweight s-boxes using enhanced logistic and enhanced sine maps,” IEEE Access, vol. 12, pp. 63976-63994, 2024.
  5. 5.N. V. Long and L. D. Duc, “Đề xuất s-hộp có tính chất mật mã tốt cho hoán vị của hàm băm keccak,” Journal of Science and Technology on Information Security, vol. 1, no. 11, pp. 32–45, 2020.
  6. 6.E. B. Kavun and T. Yalcin, “Ram-based ultralightweight fpga implementation of present,” in 2011 International Conference on Reconfigurable Computing and FPGAs. IEEE, pp. 280–285, 2011.
  7. 7.M. R and N. K. V, “Optimized implementation of s-box and inverse s-box for present lightweight block cipher,” in 2023 2nd International Conference on Vision Towards Emerging Trends in Communication and Networking Technologies (ViTECoN), pp. 1–5, 2023.
  8. 8.J. J. Tay, M. L. D. Wong, M. M. Wong, C. Zhang, and I. Hijazin, “Compact fpga implementation of present with boolean s-box,” in 2015 6th Asia Symposium on Quality Electronic Design (ASQED), pp. 144–148, 2015.
  9. 9.B. Rashidi, “Efficient and high-throughput application specific integrated circuit implementations of hight and present block ciphers,” IET Circuits, Devices & Systems, vol. 13, no. 6, pp. 731–740, 2019.
  10. 10.T. Peyrin, “Lightweight symmetric-key cryptography.” Suzdal, Russia: CTCRYPT 2018, pp. 8-10, May 29th 2018.

Bài viết liên quan