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

Як цитувати

Мельник , О. С., & Козаревич , В. О. (2023). Автоматизоване моделювання шифрувальних нанопристроїв. Електроніка та системи управління, 3(77), 28–33. https://doi.org/10.18372/1990-5548.77.17960

Номер

Том 3 № 77 (2023)

Розділ

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТА КОМП’ЮТЕРНО-ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ

Ліцензія

Науковий журнал "Електроніка та системи управління" дотримується принципів відкритого доступу (Open Access) та забезпечує вільний, негайний і постійний доступ до всіх опублікованих матеріалів без фінансових, технічних або юридичних обмежень для читачів.

Усі статті публікуються у відкритому доступі відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Авторські права

Автори, які публікують свої роботи в журналі ""Електроніка та системи управління":

  • зберігають за собою авторські права на свої публікації;

  • надають журналу право на перше опублікування статті;

  • погоджуються на поширення матеріалів за ліцензією CC BY 4.0;

  • мають право повторно використовувати, архівувати та поширювати свої роботи (у тому числі в інституційних та тематичних репозитаріях) за умови посилання на первинну публікацію в журналі.