DBST: un cifrado de bloque ligero basado en S-box dinámico

Los cifrados de bloques, una rama de la criptografía moderna, están desempeñando un papel más destacado en la protección de la seguridad de la información a medida que se desarrolla la tecnología 5G. Aunque los algoritmos de encriptación de la estructura Feistel tradicional tienen grandes ventajas en términos de encriptación y desencriptación consistentes, tienen efectos de difusión deficientes.

Además, no pueden adaptarse al entorno de comunicación de alto rendimiento y los dispositivos con recursos limitados. El S-box es el componente no lineal crucial en el cifrado de bloques y determina significativamente la seguridad de un algoritmo. Desafortunadamente, la gran proporción de S-boxes existe de manera estática, lo que dificulta resistir de manera efectiva los ataques criptográficos basados ​​en S-boxes específicos.

Para resolver los problemas, un equipo de investigación dirigido por Lang Li publicó su nueva investigación en Fronteras de la informática.

El equipo propuso un cifrado de bloque ligero basado en S-box dinámico llamado DBST para dispositivos con recursos de hardware limitados y requisitos de alto rendimiento. La función redonda de DBST emplea una nueva estructura variante generalizada de Feistel, que mejora drásticamente la difusividad de la estructura tradicional de Feistel. El S-box en el algoritmo integra la tecnología de división de bits con subclaves para crear un modelo de S-box dinámico dependiente de la clave que compensa las deficiencias de los S-box estáticos.

En la investigación, realizan análisis de seguridad y experimentos de hardware en DBST. Los datos experimentales demuestran que el algoritmo propuesto tiene alta seguridad, alta tasa de rendimiento y bajos recursos de hardware. Además, el análisis diferencial de las cajas S demuestra que las cajas S de DBST tienen menos propiedades diferenciales que las cajas S de RECTANGLE.

Proporcionado por Frontiers Journals