Реалізація криптографічного алгоритму згідно з ДСТУ ГОСТ 28147:2009 для вбудованих систем на базі ARM процесорів

Authors: 

Совин Я.Р., Хома В.В., Решетар Я.В.

Національний університет “Львівська політехніка”, кафедра захисту інформації

Досліджено шляхи програмної реалізації криптографічного алгоритму згідно з ДСТУ ГОСТ 28147:2009 для найпоширеніших у вбудованих системах 32-бітних ARM- ядер: ARM7TDMI-S і ARM Cortex-M3. Оцінено продуктивність та розмір коду мовами С та асемблера. Порівняно одержані показники з відомими реалізаціями іншого криптографічного алгоритму – AES.

1. FIPS-197: Advanced Encryption Standard (AES). Federal Information Processing Standard, National Institute of Standards and Technology, U.S. Dept. of Commerce, November 26, 2001. 2. Rinne S., Eisenbarth T., Paar C. Performance Analysis of Contemporary Light-Weight Block Ciphers on 8-bit Microcontrollers // ECRYPT Workshop Software Performance Enhancement for Encryption and Decryption, 2007, Amsterdam, NL, pp. 33–43. 3. T. Eisenbarth, S. Kumar, C. Paar, A. Poschmann, L. Uhsadel. A Survey of Lightweight Cryptography Implementations // IEEE Design & Test of Computers – Special Issue on Secure ICs for Secure Embedded Computing Vol. 24, Nr. 6, pp. 522–533, November 2007. 4. Jinwala D., Patel D., Dasgupta K. Investigating and Analyzing the Light-weight ciphers for Wireless Sensor Networks // INFOCOMP Journal of Computer Science, Vol. 8, Issue 2, pp. 39–50, 2009. 5. Didla S., Ault A., Bagchi S. Optimizing AES for embedded devices and wireless sensor networks // Proceedings of the 4th International Conference on Testbeds and research infrastructures for the development of networks & communities (TridentCom’08), 2008, Innsbruck, Austria, pp. 1-10, ICST, Brussels, (2008). 6. Çakiroğlu M. Software implementation and performance comparison of popular block ciphers on 8-bit low-cost microcontroller // International Journal of the Physical Sciences Vol 5(9), pp. 1338–1343, 2010. 7. Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритмы криптографичес- кого преобразования: ДСТУ ГОСТ 28147:2009. – [Чинний від 2009-02-01]. – К.: Держспожив- стандарт України, 2008. – 28 с. – (Національний стандарт України). 8. Bertoni G., Breveglieri L., Fragneto P., Macchetti M., Marchesin S. Efficient Software Implementation of AES on 32-Bit Platforms // Proceedings of the 5th International Workshop on Cryptographic Hardware and Embedded Systems (CHES’03), 2003, Cologne, Germany, Vol. 2779, pp. 159–171, Springer, Heidelberg (2003). 9. Atasu K., Breveglieri L., Macchetti M. Efficient AES implementations for ARM based platforms // Proceedings of the 2004 ACM symposium on Applied computing, 2004, Nicosia, Cyprus, pp. 841–845, ACM New York (2004). 10. Poschmann A., Ling S., Wang H. 256 Bit Standardized Crypto for 650 GE – GOST Revisited // Proceedings of the 12th International Workshop on Cryptographic Hardware and Embedded Systems (CHES’10), 2010, Santa Barbara, USA, Vol. 6225, pp. 219-233, Springer, Heidelberg (2010). 11. Matthew Darnall, Doug Kuhlman. AES Software Implementations on ARM7TDMI // Progress in Cryptology INDOCRYPT 2006, vol. 4329, pp. 424–435. Springer 2006. 12. Using AES Encryption and Decryption with Stellaris Microcontrollers // Application Note, AN01251-03, 17 pp, Texas Instruments 2010. 13. Адміністрація Державної служби спеціального зв’язку та захисту інформації України, наказ № 114 від 12.06.2007, "Інструкція про порядок постачання і використання ключів до засобів криптографічного захисту інформації". 14. Панасенко С. П. Алгоритмы шифрования. Специальный справочник. – СПб.: БХВ-Петербург, 2009. – 576 с. 15. Isobe T. A Single-Key Attack on the Full GOST Block Cipher // Proceedings of the 18th International Workshop on Fast Software Encryption (FSE’11), 2011, Lyngby, Denmark, Vol. 6733, pp. 290–305, Springer, Heidelberg (2011). 16. Редькин П. П. Микро- контроллеры ARM7 семейства LPC2000. Руководство пользователя. – М. Издательский дом «Додэка- ХХI», 2007. – 560 с. 17. Yiu J. The Definitive Guide to the ARM Cortex-M3. Second Edition – Elsevier, 2010, 457 pp. 18. Procedure Call Standard for the ARM Architecture. – ARM IHI 0042D 34 pp., 2009.