Новый метод вычислений позволит использовать шифрование по AES в умном доме и системах безопасности

Новую технику вычислений для алгоритма шифрования данных AES предложила группа исследователей из японского университета Тохоку. Разработанный ею метод позволит с помощью шифрования защищать данные, передаваемые между устройствами умного дома или от датчиков и считывателей в системах безопасности. Сейчас такая защита невозможна в тех случаях, когда мощности питания, которое получает устройство, не хватает для работы процессора, выполняющего шифрование.

Особенность нового механизма работы алгоритма AES состоит в том, что используемые в нём процедуры шифрования и дешифрования потребляют в два раза меньше энергии, чем те, что применяются в настоящее время. Благодаря этому его можно применять в различных информационно-коммуникационных устройстах — там, где ранее это не удавалось или было невыгодно именно из-за ограничений по мощности питания.

В системах, составляющих Интернет вещей, между множеством устройств циркулирует интенсивный трафик, который нуждается в защите. Аналогичным образом, сигнал, передаваемый в современных системах безопасности на важных объектах, зачастую также требуется шифровать. По мере усложнения систем безопасности актуальность применения в некоторых из них криптографии будет только возрастать. Однако во многих устройствах организовать надёжное шифрование нереально — для питания процессора, в котором оно должно производиться, не хватит мощности. Работа японских учёных помогает решить эту проблему.

Используя математический аппарат криптографического алгоритма AES (Advanced Encryption Standard), основанный на применении полей Галуа, исследовательская группа смогла изменить представление числовых данных, поступающих на вход механизма шифрования. Это позволило снизить число цепочек вычислений, из которых состоит процесс шифрования. После этого команда учёных смогла применить свои достижения и к обратной процедуре — дешифрованию.

В итоге полный цикл шифрования и дешифрования требует на 45% меньше энергии для питания процессора, чем в самых экономичных из известных до сих пор реализаций алгоритма AES. Новый вариант алгоритма хорошо подходит для использования с протоколами защищённой передачи данных SSL и TLS.

Теперь команда планирует встроить новую криптографическую технологию в реальные системы. После её обкатки учёные займутся применением своего подхода к другим алгоритмам шифрования.