Методи та засоби створення реконфігурованих вузлів криптографічного захисту інформації для кібер-фізичних систем

Abstract

У дисертації розв’язується важливе науково-технічне завдання створення реконфігурованих вузлів криптографічного захисту інформації (КЗІ), які оперують у кіберфізичних системах (КФС) елементами розширених полів Галуа 𝐺𝐹(𝑝𝑛), та у порівнянні з розширеними двійковими полями 𝐺𝐹(2𝑚) мають більшу криптографічну стійкість. При цьому 𝑝𝑛 ≈ 2𝑚, де 𝑝 > 2 – просте число, конфігурована характеристика поля, n, m – порядок утворюючого поле полінома, m ≤ 1024. Основним вузлом для аналізу обрано помножувач елементів таких розширених полів Галуа 𝐺𝐹(𝑝𝑛), який побудовано на основі реконфігурованого вузла – модифікованої комірки Гілда (МКГ). Запропоновано 3 варіанти структури МКГ та показано їх особливості в порівнянні із класичною коміркою Гілда (КГ). Наведено порівняння апаратних витрат різних варіантів МКГ та помножувачів. In the dissertation, an important scientific and technical task is addressed: the creation of reconfigurable nodes for cryptographic information protection (CIP) that operate in cyber-physical systems (CPS) using elements of extended Galois fields 𝐺𝐹(𝑝𝑛). Compared to extended binary fields 𝐺𝐹(2𝑚), these have greater cryptographic strength. Here, 𝑝𝑛 ≈ 2𝑚, where 𝑝 > 2 is a prime number, the configurable characteristic of the field, and n, m are the orders of the field-generating polynomial, with m≤ 1024. The main node for analysis is a multiplier for elements of such extended Galois fields 𝐺𝐹(𝑝𝑛), built based on a reconfigurable node – a modified Guild cell (MGC). Three versions of the MGC structure are proposed, and their features compared to the classical Guild cell (GC) are shown. A comparison of the hardware costs of different MGC variants and multipliers is provided.