Автоматизоване моделювання шифрувальних нанопристроїв

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.18372/1990-5548.77.17960

Ключові слова:

квантовий комірковий автомат, мажоритарний елемент, D-тригер, нанорегістр зсуву

Анотація

У статті реалізовано метод автоматизованого моделювання та проектування нових невипромінюючих наноелектронних шифрувальних модулів. Наразі криптографічне обладнання практично не захищене від електромагнітних атак і дешифрування інформації, оскільки створене по застарілій комплементарній мікротехнології метал-окисел-напівпровідник. Для підвищення безвідмовної роботи шифрувальних пристроїв в статті використана система автоматизованого проектування нанопристроїв на базі квантових коміркових автоматів з використанням мажоритарних принципів їх функціонування. Автоматизоване моделювання довело, що енергія випромінювання розроблених нанопристроїв не перевищує 3,8´10-23 Дж. Тому безпілотні апарати, обладнані розробленими нанопристроями, повністю захищені від електромагнітних атак. Результати автоматизованого моделювання та верифікації  за допомогою системи комп’ютерного проектування QCADesigne повністю підтвердили ефективність запровадження одноелектронних нанопристроїв в криптографічні пристрої безпілотних комплексів. В роботі досліджено можливість запровадження невипромінюючих наносхем на базі квантових коміркових автоматів, що практично нейтралізує електромагнітні атаки.

Біографії авторів

Олександр Степанович Мельник , Національний авіаційний університет, Київ

Кандидат технічних наук

Доцент

Кафедра електроніки, робототехніки, моніторингу та технологій Інтернету речей

Вікторія Олександрівна Козаревич , Національний авіаційний університет, Київ

Старший викладач

Кафедра електроніки, робототехніки, моніторингу та технологій Інтернету речей

Посилання

E. Ramini, S. M. Nejad. Secure clocked QCA logic for implementation of cryptographic processors. 2009 applies Electronics, Pilsen 9-10. September, 2009.

C. S. Lent and P. D. Tougaw, “A Device architecture for computing with quantum dots”, Proc. of the IEEE, 1997. https://doi.org/10.1109/5.573740

K. Walus, QCADesiner: A CAD Tool for an Emerging Nano-Technology, Micronet Annual Workshop, 2003.

N. I. Pakulov, V. F. Ukhanov, and P. N. Chernyshov, Mazhoritarnyy printsip postroyeniya nadezhnykh uzlov i ustroystv TSVM, Moskva: Sov. radio, 1974, 184 p. [in Russian]

V. A. Luzhetskyi and O. V. Dmytryshyn, “Alternative modes of block encryption,” Scientific works of VNTU, no. 1, pp. 1–9, 2011. [in Ukraine].

E. Brier, Th. Peyrin and J. Stern, BPS: a format-preserving encryption proposal, 11 p. Resource access mode: http://csrc.nist.gov/groups/ST/toolkit/ BCM/documents/proposedmodes/bps/bps-spec.pdf.

M. Bellare, Ph. Rogaway and T. Spies, “The FFX Mode of Operation for Format-Preserving Encryption,” Draft 1.1. February 20, 2010, 18 p. Resource access mode: http://csrc.nist.gov/groups/ST/toolkit/BCM documents/proposedmodes/ffx/ffx-spec.pdf.

O. V. Dmytryshyn and V. A. Luzhetskyi, “The mode of controlled coupling of encrypted text blocks,” Visnyk VPI, Vinnytsia, Vinnytsia National University Publishing House, no. 1, pp. 34–36, 2009. [in Ukraine].

V. A. Luzhetskyi and O. V. Dmytryshyn, "Procedures for developing keys for block ciphers based on arithmetic operations by modulo,” Information technologies and computer engineering, Vinnytsia, Vinnytsia National University Publishing House, no. 2, pp. 69–74, 2009. [in Ukraine].

I. D. Gorbenko, G. M. Gulak and others, “Analysis of the properties of block symmetric encryption algorithms (based on the results of the international NESIE project),” Radiotechnique: Vseukr. interdisciplinary scientific and technical Sat., Kharkiv: KHNURE, no. 141, pp. 7–24, 2005. [in Ukraine].

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-09-27

Номер

Том 3 № 77 (2023)

Розділ

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТА КОМП’ЮТЕРНО-ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ

Ліцензія

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).