일부 IoT 장치의 경우 전송해야하는 데이터는 기밀이므로 일반 텍스트로 전송하는 것은 허용되지 않습니다. 따라서 IoT 장치간에 전송되는 데이터를 암호화하는 방법을 고려하고 있습니다. 최근 RFID 저널 웹 사이트 에서 읽은 기사에서는 IoT 응용 프로그램에 특히 적합한 NSA 개발 SPECK 및 SIMON 암호를 언급합니다 .
NSA는 장치가 인터넷에서 다른 사람과 데이터를 공유하는 사물 인터넷 (IOT)의 보안을 보장하기위한 노력의 일환으로 암호를 공개적으로 무료로 제공하고 있습니다.
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NSA 연구원들은 SIMON과 SPECK을 대부분의 경우 데스크톱 컴퓨터 나 매우 특수한 시스템을 위해 설계된 블록 암호 알고리즘의 개선으로 개발했습니다.
IoT 장치, 특히 전력이 제한된 애플리케이션 (예 : 배터리 전력 만 해당)에 SIMON 또는 SPECK와 같은 최신 알고리즘을 선택해야하는 이유는 무엇입니까? AES 와 같은 다른 암호화 시스템과 비교하여 어떤 이점이 있습니까?
답변:
에서는 "AVR 8 비트 마이크로 컨트롤러에 시몬과 스펙 블록 암호" 보리 등. 저가형 8 비트 마이크로 컨트롤러에서 SIMON 및 SPECK의 구현을 조사하고 성능을 다른 사이퍼와 비교하십시오. Atmel ATmega128은 128KB의 프로그램 가능 플래시 메모리, 4KB의 SRAM 및 32 개의 8 비트 범용 레지스터와 함께 사용됩니다.
세 가지 암호화 구현이 비교됩니다.
이러한 구현에서는 사전 확장 된 라운드 키를 플래시 프로그램 메모리에 포함시켜 라운드 키를 저장하기 위해 RAM을 사용하지 않습니다. 이 확장 된 키를 업데이트하기위한 키 스케줄이 포함되어 있지 않으므로 이러한 구현은 키가 정적 인 애플리케이션에 적합합니다.
이러한 구현에는 주요 일정이 포함되며 완전히 풀린 구현의 약 3 % 내에서 처리량을 달성하기 위해 암호화 루틴에서 라운드 함수의 충분한 사본을 언 롤링합니다. 플래시에 저장된 키는 RAM에 저장된 라운드 키를 생성하는 데 사용됩니다.
주요 일정은 여기에 포함되어 있습니다. 공간 제한은 이러한 구현에 대한 불완전한 설명 만 제공 할 수 있음을 의미합니다. 그러나 이전 두 가지 유형의 구현에는 이미 매우 작은 코드 크기가 있습니다.
다른 암호를 비교하기 위해 성능 효율 측정 ( 순위) 이 사용됩니다. 순위는 처리량을 메모리 사용량으로 나눈 비율에 비례합니다.
SPECK는 지원하는 모든 블록 및 키 크기에서 최상위 위치에 있습니다. 128 비트 블록 크기를 제외하고 SIMON은 모든 블록 및 키 크기에서 2 위를 차지합니다.
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당연히 AES-128은이 플랫폼에서 매우 우수한 성능을 발휘하지만 동일한 블록과 키 크기에 대해 SPECK의 성능은 약 2 배입니다. 동일한 키 크기이지만 64 비트 블록 크기의 SIMON 및 SPECK는 AES보다 각각 2 배 및 4 배 더 나은 전체 성능을 달성합니다.
SPECK 128/128과 AES-128을 비교 한 결과, 저자는 SPECK의 메모리 풋 프린트가 크게 줄어든 반면 (460 바이트 대 970 바이트) 처리량은 약간만 줄었다 (171 사이클 / 바이트 vs. 146 사이클 / 바이트). 따라서 SPECK의 성능 (선택된 메트릭)은 AES보다 높습니다. 속도는 에너지 소비와 관련이 있다는 점을 고려하여 저자는 "이 플랫폼의 SPECK 128/128보다 AES-128이 에너지 핵심 응용 분야에서 더 나은 선택 일 수 있습니다"라고 결론을 내 렸습니다. 그러나 저자들은 RAM 액세스 (고속 AES 구현)의 과도한 사용이 레지스터 기반 SPECK 구현보다 에너지 효율이 더 높은지 확실하지 않다. 어느 경우 에나 저급 마이크로 컨트롤러와 관련이있을 수있는 플래시 메모리 사용을 크게 줄일 수 있습니다.
응용 프로그램에 고속이 필요하고 메모리 사용이 우선 순위가 아닌 경우 AES는 128 비트 블록 및 키를 사용하여 알고있는 모든 블록 암호 중에서 가장 빠른 구현 (1912 바이트 플래시, 432 바이트 RAM 사용)을 갖습니다. 125 사이클 / 바이트의 비용. 가장 가까운 AES 경쟁 업체는 SPECK 128/128이며, 완전히 풀린 구현에 대한 비용은 바이트 당 138 사이클입니다. 속도는 에너지 소비와 관련이 있기 때문에 AES-128은이 플랫폼의 SPECK 128/128보다 에너지 크리티컬 애플리케이션에서 더 나은 선택 일 수 있습니다. 그러나 128 비트 블록이 필요하지 않은 경우 8 비트 마이크로 컨트롤러의 많은 응용 프로그램에서 예상 할 수 있듯이 에너지 효율이 높은 솔루션 (628 바이트 플래시, 108 바이트 RAM 사용)은 SPECK 64/128입니다. AES-128과 동일한 키 크기 및 122 사이클 / 바이트의 암호화 비용
또한, 이 대화 에는 Enigma 그림이 있는데, 누가 Enigma ?