Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 2126U000358, Матеріали видань та локальних репозитаріїв Категорія Стаття, Опубліковано Назва роботи АНАЛІЗ АРХІТЕКТУР ТА КРИПТОГРАФІЧНИХ ПРИМІТИВІВ ЛЕГКОВАГОВИХ БЛОКОВИХ ШИФРІВ Автор Лужецький Володимир АндрійовичКирилащук Тетяна ГеннадіївнаLuzhetskyi Volodymyr AndriiovychKyrylashchuk Tetyana Hennadiivna Дата публікації 31-03-2026 Постачальник інформації "Наукові праці Вінницького національного технічного університету" (Вінницький національний технічний університет) Першоджерело https://praci.vntu.edu.ua/index.php/praci/article/view/925 Видання Вінницький національний технічний університет Опис У статті проведено системний аналіз архітектурних рішень та криптографічних примітивів, що використовуються в сучасних легковагових блокових шифрах, призначених для ресурсно-обмежених середовищ, зокрема IoT-пристроїв, RFID-систем та вбудованих мікроконтролерів з обмеженим обсягом пам’яті, енергоспоживанням і тактовою частотою. Розглянуто шифри Present, Gift, Led, Klein, Rectangle, Prince, Clefia, Camellia, а також сімейства Simon і Speck, які репрезентують різні підходи до побудови легковагових криптографічних алгоритмів – від класичних SP-мереж до модифікованих мереж Фейстеля та ARX-конструкцій. Основну увагу приділено аналізу структури раунду, механізмам забезпечення конфузії та дифузії, а також ролі базових криптографічних примітивів: 4- та 8-бітних S-блоків, лінійних перетворень дифузійного шару (pLayer, MDS-матриць), побітових перестановок, операцій додавання раундового ключа (Add Round Key) та циклічних зсувів. Детально охарактеризовано властивості S-блоків з позицій нелінійності, стійкості до диференційного та лінійного криптоаналізу, а також вплив їх розрядності на апаратну складність реалізації. Показано, що використання малорозрядних підстановок істотно зменшує площу кристалу в реалізаціях, однак потребує збільшення кількості раундів для досягнення необхідного рівня лавинного ефекту. Окремо розглянуто ARX-конструкції, що ґрунтуються на операціях додавання за модулем , циклічних зсувів та XOR. Продемонстровано їх переваги з точки зору програмної ефективності, відсутності залежності від табличних підстановок і стійкості до атак із використанням побічних каналів. Проведено порівняльний аналіз шифрів за розрядністю блоків і ключів, кількістю раундів, оцінками криптографічної стійкості у вигляді складності найкращих відомих атак порядку , а також показниками апаратної та програмної складності реалізації. Узагальнено, що спрощення раундових операцій і мінімізація логічної глибини сприяють зменшенню енергоспоживання та латентності, проте потребують ретельного балансування між компактністю та криптографічною надійністю. Зроблено висновок, що SP-мережеві легковагові шифри є перспективним напрямом для апаратно обмежених систем, тоді як Feistel- та ARX-конструкції забезпечують кращу масштабованість, гнучкість параметризації та ефективність у програмних реалізаціях на універсальних процесорних платформах. Додано в НРАТ 2026-04-22 Закрити