Шифрование шифрования MIT снижает потребление шифрования с открытым ключом на 99, 75%
Шифрование имеет жизненно важное значение для защиты устройств IoT, но для процесса шифрования требуются энергоресурсы, когда энергоэффективность уже является точкой боли в дизайне устройства IoT. MIT стремится помочь решить эту проблему с помощью чипа шифрования с открытым ключом, который снижает потребление энергии шифрования на 99, 75% - и ускоряет процесс в 500 раз, для загрузки.
Интернет Вещей поставляется с широким спектром проблем, связанных с доменом, которые усугубляются, как правило, гарантиями низкой безопасности. В попытке бороться с некоторыми из этих проблем и смягчать некоторые из них, MIT недавно опубликовал документ, описывающий чип шифрования с открытым ключом, предназначенный для естественной работы в рамках ограничений, на которые подвержены устройства IoT.
Издание под названием «Энергоэффективное шифрование для Интернета вещей», которое описывает чип, который позволяет криптографию с открытым ключом, одновременно уменьшая потребление энергии на 99, 75%. Этот подвиг замечателен, поскольку шифрование с открытым ключом обычно использует ресурсы энергии и памяти, чтобы иметь возможность использовать алгоритмы в протоколе шифрования программного обеспечения. Для устройства IoT это становится очень дорогостоящим с точки зрения ресурсов энергии и памяти, особенно при работе с валами датчиков и других устройств, и это является основной частью того, почему большинство устройств IoT по своей сути настолько небезопасны.
Вот несколько особенностей в этом новом чипе шифрования с открытым ключом, который делает его особенно загруженным для приложений IoT.
Шифрование эллиптической кривой для более быстрого и эффективного генерации открытых ключей
Эллиптическая кривая шифрования (ECC) - это метод криптографии с открытым ключом, разработанный в 1985 году. Преимущество ECC заключается в том, что требуются меньшие ключи и в целом менее ресурсоемкие, чем другие формы криптографии с открытым ключом, при этом сохраняя тот же уровень безопасность. Это означает, что открытый ключ с 256-битной эллиптической кривой будет похож на 3072-битный открытый ключ RSA.
Генератор ключей описывается кривой с уравнением:
y 2 = x 3 + ax + b
Изображение предоставлено Steemit
Размер этой кривой коррелирует с уровнем безопасности.
Для сравнения, открытый ключ генерируется с использованием уравнения:
Q = d * P
Шифрование сообщения (м) достигается с использованием шифрованных текстов:
C1 = k * P
C2 = M + k * Q
где k выбирается случайным образом из (1- (n-1))
Наконец, сообщения дешифруются с использованием уравнения:
M = C2 - d * C1
Микросхема, разработанная MIT, использует жесткую реализацию ECC, используя низкие требования к ресурсам. Что особенно интересно, так это то, что чип также может использоваться с любой формой или размером эллиптической кривой, добавляя долговечность в устройство для других или будущих реализаций ECC. Для обеспечения безопасности IoT это особенно полезно, поскольку замена устаревших компонентов также будет препятствием для обеспечения безопасности.
Аппаратные средства
В сочетании с алгоритмом ECC обеспечивается аппаратное обеспечение определенных операций, связанных с генерацией ключей / шифрованием / расшифровкой. Вообще говоря, аппаратная логика имеет тенденцию быть быстрее, чем версии, реализованные в программном обеспечении (подумайте о FPGA, где логика реализована физически).
Команда MIT выборочно применяла схемы для выполнения интенсивной математики, участвующей в ECC, включая модульный множитель. Для ECC модульный мультипликатор должен иметь возможность обрабатывать большие числа, и поэтому, строя схему умножения на 256 бит, для выполнения этой операции требуется только одна схема (а затем и может также обрабатывать любые более мелкие операции).
В другом отклонении от нормы команда также построила отдельную схему инверсии для обработки инверсионного компонента ECC. Как правило, множитель также может действовать как инвертор, но, разделив два, потребление энергии уменьшилось почти наполовину.
Наконец, они объединяют концепцию в Datagram и Security Layer, который обрабатывает возможное форматирование и передачу данных. Протокол для этих слоев также подключен к микросхеме, что еще больше снижает потребность в энергии и увеличивает скорость.
Достигнутая команда - это чип с быстрым шифрованием с низким энергопотреблением, использующий новую комбинацию быстрых методов шифрования с открытым ключом (ECC) и проводки логики и протоколов. Он решает некоторые проблемы с обеспечением безопасности IoT, а именно проблемы с ресурсами питания и памяти.