مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
تغییر پارادایم مبادله ای در تولید اعداد شبه تصادفی امن رمزنگاری بر اساس لگاریتم گسسته
عنوان انگلیسی مقاله:
A tradeoff paradigm shift in cryptographically-secure pseudorandom number generation based on discrete logarithm
کلمات کلیدی مقاله:
ایجادکننده عدد شبه تصادفی با ایمنی رمزنگاری – مسئله لگاریتم گسسته – اعداد اول مرسن – رابطه جایگزینی امنیت – عملکرد
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی کامپیوتر – مهندسی فناوری اطلاعات
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
رایانش ابری – اینترنت و شبکه های گسترده – مهندسی نرم افزار – امنیت اطلاعات
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1. مقدمه و مفاهیم پایه
2. مطالعات مرتبط
3. CSPRNG پیشنهاد شده: طراحی و اجرا
4. فضای رابطه جایگزینی
5. ارزیابی ها
6. نتیجه گیری ها و پیشنهاداتی برای مطالعات آینده
منابع
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
A B S T R A C T
Discrete logarithmic pseudorandom number generators are a prevailing class of cryptographically-secure pseudorandom number generators (CSPRNGs). In generators of this type, the security parameter affects both security and performance. This adds to the design complexity via creating a critical tradeoff between security and performance. This research is an attempt at shifting the security-performance tradeoff paradigm in this realm. To this end, we propose a modification to Gennaro’s pseudorandom number generator via replacing word-wise arithmetic operations with bit-wise logical operations in trapdoor and hard-core functions. The security of our generator (like that of Gennaro’s) is based on the hardness of a special variant of the discrete logarithm problem. We establish an equivalence between the specific variant of the discrete logarithm problem with the standard problem. Moreover, we demonstrate that in the modified generator, performance will be almost independent of the security parameter as logical operations can be performed in register level without the interference of the Arithmetic-Logic Unit (ALU). This relaxes the security-performance tradeoff and allows designers to maneuver more flexibly in the tradeoff space. We implement and evaluate our proposed generator and prove its security. Our CSPRNG is deemed random by all randomness tests in NIST SP 800-22 suite.
چکیده
ایجادکنندگان عدد شبه تصادفی لگاریتمی گسسته یک کلاس رایج از ایجادکنندگان عدد شبه تصادفی با ایمنی رمزنگاری (CSPRNG) هستند. در این نوع ایجادکنندگان، پارامتر امنیت هم روی ایمنی و هم روی عملکرد تأثیرگذار است. این به پیچیدگی طراحی می افزاید چون یک رابطه جایگزینی بحرانی را در بین امنیت و عملکرد ایجاد می کند. ما در تحقیق حاضر تلاش می کنیم که پارادایم رابطه جایگزینی امنیت-عملکرد را در این حیطه تغییر دهیم. برای این منظور، اصلاحاتی را برای ایجادکننده عدد شبه تصادفی جنارو (Gennaro) پیشنهاد می کنیم و در توابع سخت هسته و دریچه، عملیات های مبتنی بر کلمه را با عملیات های منطقی مبتنی بر بیت جایگزین می کنیم. امنیت ایجادکننده ما (درست مانند ایجاد کننده جنارو) بر مبنای سختی یک متغیر ویژه از مسئله لگاریتم گسسته است. ما بین متغیر ویژه این مسئله لگاریتم گسسته و مسئله استاندارد، هم ارزی ایجاد می کنیم. ما همچنین اثبات می کنیم که در ایجادکننده اصلاح شده، عملکرد تقریباً از پارامتر امنیت مستقل است چون عملیات های منطقی را در سطح رجیستر (ثبت نام) و بدون تداخل واحد حساب و منطق (ALU) می توانیم انجام دهیم. این امر سبب تسهیل رابطه جایگزینی امنیت-عملکرد می گردد و طراحان را قادر می سازد که با انعطاف پذیری بیشتری در فضای رابطه جایگزینی مانور دهند. ما ایجادکننده پیشنهادی خود را اجرا و ارزیابی می کنیم و امنیت آنرا نیز اثبات می کنیم. ایجادکننده عدد شبه تصادفی با ایمنی رمزنگاری (CSPRNG) ما بر حسب آزمون های تصادفی در مجموعه NIST SP 800-22، تصادفی شناخته می شود.