論文の概要: Memristor-Based Lightweight Encryption

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.00125v1
• Date: Fri, 29 Mar 2024 19:30:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-04 07:17:12.619141
• Title: Memristor-Based Lightweight Encryption
• Title（参考訳）: メムリスタに基づく軽量暗号化
• Authors: Muhammad Ali Siddiqi, Jan Andrés Galvan Hernández, Anteneh Gebregiorgis, Rajendra Bishnoi, Christos Strydis, Said Hamdioui, Mottaqiallah Taouil,
• Abstract要約: 次世代のパーソナライズされた医療機器は、ユーザーの受け入れ性を改善するために極端に小型化されている。 利用可能なターゲット技術を使った暗号プリミティブは エネルギー消費で悪名高い 本稿では,40nmのRRAMを用いた1T1R構成によるGIFT暗号の実装を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6774275305946261
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Next-generation personalized healthcare devices are undergoing extreme miniaturization in order to improve user acceptability. However, such developments make it difficult to incorporate cryptographic primitives using available target technologies since these algorithms are notorious for their energy consumption. Besides, strengthening these schemes against side-channel attacks further adds to the device overheads. Therefore, viable alternatives among emerging technologies are being sought. In this work, we investigate the possibility of using memristors for implementing lightweight encryption. We propose a 40-nm RRAM-based GIFT-cipher implementation using a 1T1R configuration with promising results; it exhibits roughly half the energy consumption of a CMOS-only implementation. More importantly, its non-volatile and reconfigurable substitution boxes offer an energy-efficient protection mechanism against side-channel attacks. The complete cipher takes 0.0034 mm$^2$ of area, and encrypting a 128-bit block consumes a mere 242 pJ.
• Abstract（参考訳）: 次世代のパーソナライズされた医療機器は、ユーザーの受け入れ性を改善するために極端に小型化されている。 しかし、これらのアルゴリズムはエネルギー消費で悪名高いため、利用可能なターゲット技術を用いて暗号プリミティブを組み込むことは困難である。 さらに、サイドチャネル攻撃に対するこれらのスキームを強化することで、デバイスオーバーヘッドが増大する。 そのため、新興技術における有効な代替手段が求められている。 本研究では,軽量暗号化の実装にmemristorを使用する可能性について検討する。 1T1R構成を用いて40nmのRRAMベースのGIFT暗号の実装を提案し,CMOSのみの実装の消費電力の約半分を示す。 さらに重要なことは、その非揮発性で再構成可能な置換箱は、サイドチャネル攻撃に対するエネルギー効率のよい防御機構を提供する。 完全な暗号は0.0034 mm$^2$で、128ビットのブロックを暗号化すると242pJを消費する。

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