14、轻量级密码学与智能手语辅导系统的研究与挑战

轻量级密码学与智能手语辅导系统的研究与挑战

轻量级密码学的现状与挑战

轻量级密码学在资源受限设备的安全保障方面扮演着重要角色，然而，它也面临着诸多挑战。随着物联网智能设备需求的不断增长，轻量级密码学的重要性日益凸显。传统的加密算法由于尺寸限制，并不适用于这些设备。以下是轻量级密码学面临的主要挑战：
1. 物联网设备的认证和数据安全 ：认证和数据安全是智能设备的关键因素。现有的混合密码算法在认证方面效率不高，且占用设备大量内存。因此，需要一种高效的算法，在减少内存使用的情况下实现物联网设备的认证。数据安全方面，要在较少的轮数内实现快速的混淆和扩散。
2. 成本、性能和安全之间的平衡 ：对于资源受限的设备，在设计轻量级密码时，需要在成本、性能和安全这三个设计目标之间取得完美平衡。目前还需要进一步的研究来实现这一目标。
3. 减小面积和密钥大小 ：需要对与硬件相关的流密码和分组密码进行最大程度的优化，以使用更少的门等效和最小的循环指令代码为小型低功耗计算设备提供安全保障。这直接关系到资源受限设备的芯片功耗和面积使用。
4. 减少S盒的数量 ：大多数现有的轻量级密码算法使用大量的S盒来提供高安全性，但这会占用设备大量的内存空间。虽然增加S盒可以实现密码学中的重要属性——混淆，但研究人员可以探索其他混淆技术，以在保证相同安全级别的情况下减少内存消耗。
5. 防范漏洞攻击 ：随着智能设备需求的增加，针对这些设备的漏洞攻击也日益增多，如控制劫持攻击、窃听、注入伪造数据包或输入等。需要开展更多的研究