Assessing lightweight ciphers: An evaluation framework
Hafif şifrelerin değerlendirilmesi: Bir değerlendirme çerçevesi
- Tez No: 1025579
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TUĞÇE BALLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Yönetim Bilişim Sistemleri, Management Information Systems
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Kadir Has Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Yönetim Bilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yönetim Bilişim Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hafif simetrik şifreler, kritik rolleri nedeniyle Nesnelerin İnterneti (IoT) cihazlarını, Radyo Frekansı Tanımlama (RFID) etiketlerini ve genel olarak gömülü sistemleri güvence altına almak için merkezi hale gelmiştir; titiz performans değerlendirmesi esastır. Geleneksel olarak, şifre değerlendirmeleri, geliştiricilerin ve sistem mimarlarının bir şifrenin kaynak kısıtlı platformlar için uygun olup olmadığını belirlemesine yardımcı olan yürütme süresi, bellek tüketimi ve kod boyutu gibi temel ölçütler sağlar. Bu testler genellikle yazılım ortamlarında, mikrodenetleyicilerde (MCU'lar) ve değerlendirme çerçeveleri yardımıyla Alan Programlanabilir Kapı Dizileri (FPGA'lar) veya Uygulamaya Özel Entegre Devre (ASIC) kullanarak donanımda simüle edilir. Ayrıca, yıllar içinde bu talebi karşılamak için çeşitli değerlendirme çerçeveleri geliştirilmiştir. Örnekler arasında NIST'in iç değerlendirmeleri, FELICS, eBACS ve daha yakın tarihli uzantılar olan FELICS-AE ve FELICS-AEAD yer alıyordu. Bu çerçeveler, farklı mimarilerde (AVR, ARM Cortex-M ve MSP) blok, akış ve bunların hafif türevlerinin sistematik olarak karşılaştırılmasını sağladı. Ayrıca, özellikle FELICS-AEAD, NIST'in LWC standardizasyon yoluna uygun olarak, AEAD ilkelini desteklemek için FELICS çerçevesini genişletti. FELICS-AE, Lilliput-AE gibi CAESAR yarışma şifrelerini değerlendirirken Docker tabanlı otomasyon gibi dağıtım yeniliklerini de tanıttı. Bu ilerlemelere rağmen, hala daha fazla şey yapılması gerekiyor. Örneğin, çoğu çerçeve ya ham performansta kalır ya da belirli senaryolar için sıkı bir şekilde tasarlanmıştır; bazıları o kadar geniş ve kullanımı zordur ki. Bunu ele almak için çalışmamız, öncelikle yazılım ortamları etrafında tasarlanmış modüler bir kıyaslama çerçevesi oluşturarak bu devam eden gelişimi genişletmektedir. Ek olarak, nonce kötüye kullanımı deneyleri ve değerlendirmeleri ekleyerek FELICS ve FELICS-AEAD'yi genişlettik. Bunu yaparak, hafif şifrelerin bir nonce'un yanlış kullanımı senaryosundaki davranışını inceleyebildik.
Özet (Çeviri)
Lightweight symmetric ciphers have become central to securing Internet of Things (IoT) devices, Radio Frequency Identification (RFID) tags, and, in general, embedded systems, because of their critical role; rigorous performance evaluation is essential. Traditionally, cipher evaluations provide key metrics like execution time, memory consumption, and code size, which help developers and system architects determine whether a cipher is suitable for resource–constrained platforms. These tests are usually simulated on software environments, on microcontrollers (MCUs), and in hardware using Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) or Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) with the aid of evaluation frameworks. Moreover, over the years, several evaluation frameworks have been developed to meet this demand. Examples included NIST's internal evaluations, FELICS, eBACS, and more recent extensions such as FELICS-AE and FELICS-AEAD. These frameworks enabled systematic comparisons of block, stream, and their lightweight variants on different architectures (AVR, ARM Cortex-M, and MSP). Furthermore, FELICS-AEAD, in particular, extended the FELICS framework to support AEAD primitives, aligning with NIST's LWC standardization track. FELICS-AE also introduced deployment innovations such as Docker-based automation while evaluating CAESAR competition ciphers like Lilliput-AE. Despite these advances, more still needs to be done. For example, most frameworks either stop at raw performance or are tightly designed for specific scenarios; some are so broad and difficult to use. To address this, our study extends this ongoing development by first designing a modular benchmarking framework designed around software environments. Additionally, we extended FELICS and FELICS-AEAD by including nonce-misuse experiments and evaluations. By so doing, we were able to study the behaviour of lightweight ciphers in a nonce-misuse scenario.
Benzer Tezler
- Erzincan tulum peynirinin işlem ve ürün parametrelerinin belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
YILDIZ KARAİBRAHİM
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÜÇÜNCÜ
- İç ve dış yöneltme elemanlarının bilinmesi durumunda uzaysal kestirme problemlerinin çözümü ve yersel fotogrametride uygulama olanaklarının araştırılması
The Investigation of the solution of spatial intersection problems and the application possibilities on terrestrial photogrammetry in the case of interior and exterior orientation parameters are known
HÜSEYİN GAZİ BAŞ
- Zemin geoteknik parametrelerinin değişkenliği istatistiksel özellikleri ve İzmir iç körfezi kuzey kıyıları zeminleri üzerine uygulamalar
Başlık çevirisi yok
H.RECEP YILMAZ
Doktora
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ARİF ŞENGÜN KAYALAR
- An expert system application
Başlık çevirisi yok
GÜLSELİ ZEREN
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. AKİF EYLER