Алгоритм генерации криптографических ключей для небольших устройств IoT
Ключевые слова:
генерация криптографических ключей, сбор энтропии, алгоритм расширения ключа, безопасность IoTАннотация
В этой статье предлагается легкий алгоритм случайной генерации ключей для устройств IoT с ограниченными ресурсами. Алгоритм использует случайный сбор и многоисточниковую предварительную обработку для увеличения случайности и расширения ключей до желаемой длины с минимальными вычислениями. Оценка с использованием статистических тестов, таких как NIST и DIEHARD, подтверждает его криптографическую надежность и безопасную работу. Этот подход служит для достижения баланса между безопасностью и эффективностью, что делает его подходящим для приложений IoT, которым требуется надежное шифрование с низкими ресурсами.
Библиографические ссылки
P. Kaur and S. Aggarwal, “Cryptographic algorithms in IoT - a detailed analysis,” in 2nd International Conference on Computational Methods in Science & Technology (ICCMST), (Mohali, India, 2021), pp. 45-50, doi: 10.1109/ICCMST54943.2021.00021
N. M. Mukhammadovich and A. R. Djuraevich, International Journal of Electrical and Computer Engineering 13, 911 (2023). https://doi.org/10.11591/ijece.v13i1.pp911-919
M. Rana, Q. Mamun and R. Islam, Sensors 23(18):7678 (2023). https://doi.org/10.3390/s23187678
J. Furtak, Sensors 20(17):5012 (2020). https://doi.org/10.3390/s20175012
K. H. Stangherlin and M. Sachdev, (2021) 22nd International Symposium on Quality Electronic Design (ISQED), Santa Clara, CA, USA, 2021, pp. 529-534, doi: 10.1109/ISQED51717.2021.9424335.
C. Herder, M. -D. Yu, F. Koushanfar and S. Devadas, (2014) in Proceedings of the IEEE, vol. 102, no. 8, pp. 1126-1141, Aug. 2014, doi: 10.1109/JPROC.2014.2320516.
Mahmoud, A., Rührmair, U., Majzoobi, M., & Koushanfar, F. (2013). Combined modeling and side channel attacks on strong PUFs. Cryptology ePrint Archive, Paper 2013/632. Retrieved from https://eprint.iacr.org/2013/632
M. Wang, A. Yates and I. L. Markov, (2014) IEEE/ACM International Conference on Computer-Aided Design (ICCAD), San Jose, CA, USA, 2014, pp. 454-461, doi: 10.1109/ICCAD.2014.7001391.
Halak, B. (2018). Physically Unclonable Functions: Design Principles and Evaluation Metrics. In: Physically Unclonable Functions. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-76804-5_2
Iavich, M., & Kuchukhidze, T. (2024). Investigating CRYSTALS-Kyber Vulnerabilities: Attack Analysis and Mitigation. Cryptography, 8(2), 15. https://doi.org/10.3390/cryptography8020015
Lampert, B., Wahby, R. S., Leonard, S., & Levis, P. (2016). Robust, low-cost, auditable random number generation for embedded system security. Cryptology ePrint Archive, Paper 2016/884. https://doi.org/10.1145/2994551.2994568
M. M. Nurullaev, “Functions and their mechanisms for generating cryptographic keys and random numbers,” AIP Conference Proceedings 2969, (AIP Publishing, Melville, NY, 2024). https://doi.org/10.1063/5.0181797
A. Kwala, S. Kant and A. Mishra, Discover Internet of Things 24, (2024). https://doi.org/10.1007/s43926-024-00069-2
H. Bandara, Y. Herath, T. Weerasundara and J. Alawatugoda, Cryptography 6(4):56 (2022).
S. Ali and F. Anwer, Int. j. inf. tecnol. 16, 2053–2067 (2024). https://doi.org/10.1007/s41870-024-01753-w
J. Furtak, Sensors 23(11):5102 (2023). https://doi.org/10.3390/s23115102
O‘z DSt 1106:2009 – Information technology. Cryptographic protection of information. Hash function. (2009).
M. M. Nurullaev, “Generating random numbers for a cryptographic key based on smartphone sensors,” International Scientific and Practical Conference on “Modern Problems of Applied Mathematics and Information Technology (MPAMIT2022)” AIP Conf. Proc. 3004, 060014-1–060014-5 (AIP Publishing, Melville, NY, 2024). https://doi.org/10.1063/5.0199570
Nurullaev M. M. Modeling of information processes in integrated security systems. Journal Molodoy uchoniy. – (2018). – Т. 17. – №. 203. – С. 26-27.
A. Rukhin, J. Soto, J. Nechvatal, M. Smid, E. Barker, S. Leigh, M. Levenson, M. Vangel, D. Banks, N. Heckert, J. Dray, S. Vo, and L. Bassham, NIST Special Publication 800-22: A Statistical Test Suite for the Validation of Random Number Generators and Pseudo-Random Number Generators for Cryptographic Applications (2010), available at https://doi.org/10.6028/NIST.SP.800-22r1a
G. Marsaglia, DIEHARD: A Battery of Tests of Randomness. 1995. Accessed January 10, 2025, available at http://stat.fsu.edu/pub/diehard/
Загрузки
Дополнительные файлы
Опубликован
Как цитировать
Лицензия
Copyright (c) 2025 Мирхон Нуруллаев
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
