Forsker udvikler algoritme til at forbedre informationssikkerhedsværktøjer

Kryptografi er en videnskab om datakryptering, der giver dens fortrolighed og integritet. Efter at kryptografiske transformationer (grundlaget for krypteringsalgoritmer) er anvendt, kun brugere, der har en relevant nøgle, kan have adgang til den indledende tekst.

Transformationer baseret på elliptiske kurver er blevet meget brugt til databeskyttelse for nylig. De giver de samme sikkerhedsniveauer som andre typer kryptografiske algoritmer, men kræver væsentligt kortere nøgler. Disse transformationer er i høj efterspørgsel på grund af det faktum, at moderne teknologier sigter mod reduktion af hukommelse og beregningsmæssigt strømforbrug.

Mobile enheder, blockchain teknologier, og tingenes internet kræver nye sikkerhedsforanstaltninger, øger efterspørgslen efter nye kryptografiske transformationsalgoritmer med lavere beregningsmæssigt strømforbrug. Tingenes internet er et koncept, hvor enheder ikke kun kommunikerer med brugerne, men også med hinanden. Blockchain-teknologier dækker også tingenes internet, og personlige mobile enheder og er baseret på digital signaturteknologi.

Den vigtigste matematiske operation i transformationer baseret på elliptiske kurver er skalar multiplikation, hvor et punkt på en elliptisk kurve ganges med en parameter (skalar). Den største ulempe ved skalar multiplikation er dens høje beregningskompleksitet, som kan reduceres ved at bruge effektive algoritmer med lavere kompleksitet og derfor lavere beregningsmæssigt strømforbrug.

"I løbet af undersøgelsen fandt vi en algoritme og identificerede forskellige parametre for dens funktion. Når disse parametre bruges, og afhængigt af tilgængelige hukommelsesvolumener og værdien af ​​skalaren, algoritmen giver os mulighed for at udføre skalar multiplikation - hovedoperationen på den elliptiske kurve - med minimalt beregningsmæssigt strømforbrug, sagde Denis Khleborodov, forfatteren til artiklen, Ph.D., CCIE Sikkerhed, og en forsker ved MSU.

Den nye algoritme er baseret på vindues ikke-tilstødende form for skalær repræsentation, der er klassificeret som en algoritme med et forudberegningstrin. Forberegninger er engangsberegninger, der udføres før hoveddelen af ​​arbejdet, og deres resultater gemmes i hukommelsen. Den største fordel ved algoritmer med præberegninger er opdelingen af ​​beregningen i to dele:selve præberegningerne efterfulgt af de nye beregninger, der genbruger deres resultater. Derfor, den beregningsmæssige kompleksitet af på hinanden følgende skalære multiplikationsoperationer reduceres.

Forfatteren udførte også sammenlignende analyse af det opnåede resultat med en anden effektiv algoritme baseret på samme metode. Forskeren formåede at reducere den gennemsnitlige beregningsmæssige kompleksitet af præberegningsstadiet med 5 procent til 46 procent, og af hovedstadiet - med 4 procent til 22 procent afhængigt af inputdata.

Den nye algoritme kan bruges på blockchain-platforme til digital signering af transaktioner og autentificering, såvel som på tingenes internet til godkendelse af dets enheder, i sessionsnøgler udviklingsprotokoller til kryptering af overførte data, og for at sikre integriteten af ​​overførte oplysninger.

"Vi forventer at udvikle en forbedret algoritme baseret på den glidende vindues ikke-tilstødende form for skalar repræsentation, dvs. med foranderlige parametre for præberegninger. Vi ønsker også at tilpasse algoritmerne til samtidige beregninger. Resultaterne kan bruges i sikkerhedsfunktioner på tingenes internet og blockchain-platforme, " konkluderede videnskabsmanden.