摘要物联网(IoT)节点由收集环境数据的传感器组成,然后使用周围的节点和网关进行数据交换。网络安全攻击对任何物联网网络中正在传输的数据安全构成威胁。加密原始图被广泛采用以应对这些威胁;但是,实质性的计算要求限制了它们在物联网生态系统中的适用性。此外,每个物联网节点都随区域和吞吐量(TP)要求而变化,因此要求实现加密/解密过程。为了解决这些问题,这项工作通过采用环路折叠,循环独立且完全展开的体系结构来实现NIST轻巧的加密标准Ascon,Ascon,Ascon。完全展开的体系结构可以达到最高的TP,但以更高的面积利用为代价。通过较低的因素展开会导致较低的区域实施,从而探索了设计空间,以应对设计区域和TP性能之间的权衡。实施结果表明,对于环路折叠的结构,Ascon-128和Ascon-128a需要36.7k µm 2和38.5k µm 2芯片面积,而其全持续不经气的实施则需要277.1k µm 2和306.6k µm 2。拟议的实施策略可以调整回合的数量,以适应物联网生态系统的各种要求。还进行了具有开源45 nm PDK库的实现,以增强结果的概括和可重复性。
摘要 — 物联网 (IoT) 对象的使用日益增多,因此有必要开发低功耗安全电路。轻量级加密 (LWC) 算法用于在有限的功耗下保护这些连接对象的通信。能量收集技术可以提供物联网对象所需的电力。但是,它可能遭受突然断电,导致系统微控制器停止运行。为了使加密原语能够从意外断电中快速恢复,我们提出了一种基于 CMOS/MRAM 的 A SCON 密码硬件实现,该密码是美国国家标准与技术研究所 (NIST) LWC 竞赛的决赛入围者。我们专注于从 MTJ 电气模型开始的 ASIC 设计流程,而无需重新开发现有的 EDA 工具。作为研究案例,A SCON 计算的中间状态可以存储在非易失性存储器中,并在断电后启动时恢复,从而节省重新计算算法第一步的能源成本。此实现可节省 11% 至 48% 的能源,面积开销为 5.5%。索引术语 —A SCON、LWC、STT-MRAM、MTJ、非挥发性
2023年,美国国家标准技术研究所(NIST)宣布了Dobraunig,Eichlseder,Mendel和Schläffer设计的Ascon算法家族,为资源约束设备提供有效的密码解决方案。这个决定来自严格的多轮轻巧的加密标准化过程。该标准介绍了一个新的基于ASCON的对称键加密原始家族,旨在提供经过验证的加密,并具有相关数据(AEAD),哈希和可扩展输出功能(XOF)功能,即Ascon-Aead-Aead128,Ascon-Hash256,Ascon-Hash256,Ascon-Xof128,Ascon-Xof128,和Ascon-cxof128。ASCON家族的特征是基于轻质置换的原始词,并提供了可靠的安全性,效率和灵活性,使其非常适合资源受限的环境,例如物联网(IoT)设备,嵌入式系统和低功率传感器。当高级加密标准(AES)可能无法最佳性能时,将开发家庭提供可行的替代方案。该标准草案概述了Ascon-Aead128,Ascon-Hash256,Ascon-XOF128和Ascon-CXOF128的技术规格,并提供其安全属性。
Xiphera的Chacha20-Poly1305和Ascon对称加密IP核心为广泛的应用提供了可靠的安全性。chacha20-poly1305将高速chacha20流密封与多1305身份验证器结合在一起,提供了加密和身份验证。ascon作为一种轻巧的加密算法,是IOT设备等受约束环境的理想选择。这两个内部设计的IP内核都均已优化,以供FPGA和ASIC实现中的效率和最佳性能。
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