8、C++ 加密库资源消耗评估及 RFID 认证协议研究

C++ 加密库资源消耗评估及 RFID 认证协议研究

1. 研究背景与差异

在资源受限设备的加密算法性能和资源消耗评估方面，以往研究未局限于资源受限设备，且仅考虑所有分组密码的 CBC 模式，同时未给出评估输入类型的详细信息。而本次研究聚焦于资源受限设备，在 Raspberry Pi Model 4 B 上进行评估，评估了四种不同的密码操作模式以及两种流密码，还考虑了四种数据类型（随机、视频、音频和文本数据）。

2. 研究方法

• 算法评估 ：首先对分组密码（AES 和 3DES）和流密码（Salsa20 和 ChaCha20）分别进行评估和比较。AES 和 3DES 的密钥长度设为 192 位，在 CBC、OFB、CTR 和 CFB 模式下评估；Salsa20 和 ChaCha20 的密钥长度为 128 和 256 位。所有算法使用相同的初始化向量和密钥。
• 输入数据 ：创建了一个包含随机数据（来自 /dev/urandom）、音频数据（来自《日常生活心理病理学》的免版权版本）、视频数据（来自《活死人之夜》的免版权版本）和文本数据（来自《堂吉诃德》）的语料库。这些输入被分为 128 KiB、256 KiB、512 KiB、1 MiB、4 MiB 和 8 MiB 的块。
• 执行过程 ：针对每种输入类型、输入大小、密钥长度和操作模式的组合，对每个算法执行一次，测量每次执行的资源使用情况。每次执行包括对给定输入的加密和对结果的解密。除了时间测量，还计算解密输出的 MD5 值，通过与原始输入文件的 MD5 值进行比较