Κρυπτογράφηση χαμηλών πόρων – Εφαρμογές στο πρωτόκολλο TLS

Abstract

Το Transport Layer Security (TLS) 1.3 πρωτόκολλο είναι από τα πιο διαδεδομένα πρωτόκολλα, το οποίο έχει ως σκοπό την ασφαλή μεταφορά δεδομένων μεταξύ client-server. Οι αλγόριθμοι κρυπτογράφησης που ήδη χρησιμοποιούνται στο πρωτόκολλο TLS, λόγω της αυξημένης ισχύς που καταναλώνουν, δε δύνανται να χρησιμοποιηθούν σε συσκευές περιορισμένων πόρων. Το NIST (National Institute of Standards and Technology) προέβη στην διεξαγωγή διαγωνισμού, με σκοπό την ανάδειξη ενός πρότυπου lightweight αλγορίθμου. Στο στο τρίτο και τελικό γύρο της διαδικασίας, από τους δέκα που επικράτησαν, ο ASCON με δύο παραλλαγές, αναδείχθηκε ως ο πλέον κατάλληλος για προτυποποίηση. Η παρούσα διατριβή επικεντρώνεται στην ανάλυση της κρυπτογράφησης χαμηλών πόρων με αναφορά σε βασικές έννοιες της, όπως η ασύμμετρη και συμμετρική, όπου καθεμία εξ αυτών παρουσιάζει ποικίλα χαρακτηριστικά. Εν συνεχεία, παρουσιάζεται το πρωτόκολλο TLS και γίνεται αναφορά και σύγκριση των δύο τελευταίων εκδόσεών του, καθώς και των σουιτών κρυπτογράφησης του πρωτοκόλλου. Έπειτα, ακολουθεί περιγραφή, ανάλυση και σύγκριση των δέκα αλγορίθμων χαμηλών πόρων μέσω πειραμάτων με σκοπό την ανάδειξη του επικρατέστερου-κατάλληλου για την μελλοντική προσθήκη του στο πρωτόκολλο TLS 1.3. Τέλος ακολουθούν πιο αναλυτικά τα πειράματα και οι μετρήσεις που πήραμε, συνοδευόμενα από μια ανάλυση των δεδομένων του κάθε αλγορίθμου ξεχωριστά με την ανάδειξη του πιο αξιόπιστου από πλευρά αποδοτικότητας.