Розроблення мобільних засобів нейроподібного криптографічного шифрування та дешифрування даних у реальному часі

Abstract

Сформовано вимоги, вибрано метод і розглянуто основні етапи розроблення мобільних засобів нейроподібного криптографічного шифрування та дешифрування даних у реальному часі. Показано, що розроблення мобільних засобів нейроподібного криптографічного шифрування та дешифрування даних у реальному часі з високою ефективністю використання обладнання зводиться до мінімізації апаратних затрат із забезпеченням множини вимог, характеристик і обмежень. Вдосконалено таблично-алгоритмічний метод обчислення скалярного добутку завдяки можливості роботи з операндами з плаваючою комою та орієнтовано його на апаратно-програмну реалізацію. Розроблено на базі універсального процесорного ядра, доповненого спеціалізованими модулями, мобільні засоби нейроподібного криптографічного шифрування та дешифрування даних, які за рахунок взаємопоєднання універсального та спеціалізованого підходів, програмних і апаратних засобів забезпечують ефективну реалізацію алгоритмів криптографічного шифрування та дешифрування даних у реальному часі. Запропоновано для досягнення високих технікоекономічних показників під час реалізації спеціалізованих модулів нейроподібного криптографічного шифрування та дешифрування даних у реальному часі використовувати багатооперандний підхід, таблиці макрочасткових добутків і базис елементарних арифметичних операцій. Реалізовано з використанням мови програмування апаратури VHDL та середовища розроблення Quartus II вер. 13.1 на FPGA спеціалізовані модулі нейроподібного криптографічного шифрування та дешифрування даних. Здійснено оцінювання апаратних і часових параметрів розробленого спеціалізованого модуля нейроподібного криптографічного дешифрування даних.

The requirements are formed, the method is chosen and the main stages of development of mobile means of neuro-like cryptographic encryption and real-time data decryption are considered. It is shown that the development of mobile means of neuro-like cryptographic encryption and decryption of real-time data with high efficiency of equipment is reduced to minimize hardware costs while providing a variety of requirements, characteristics and limitations. The tabular-algorithmic method of calculating the scalar product has been improved. Namely, the ability to work with floating-point operands has been added and it is focused on hardware and software implementation. Developed on the basis of a universal processor core, supplemented by specialized modules, mobile means of neuro-like cryptographic encryption and data decryption. Which due to the combination of universal and specialized approaches, software and hardware provides effective implementation of algorithms for cryptographic encryption and decryption of data in real time. It is proposed to use a multioperand approach, tables of macroparticle products and bases of elementary arithmetic operations to achieve high technical and economic indicators in the implementation of specialized modules of neuro-like cryptographic encryption and real-time data decryption. Specialized modules of neuro-like cryptographic encryption and data decryption have been implemented using the VHDL hardware programming language and the Quartus II development environment (version 13.1) on the FPGA. The evaluation of hardware and time parameters of the developed specialized module of neurosimilar cryptographic data decryption is carried out.