面向ATtiny微处理器的KLEIN分组密码算法实现  

Lightweight Implementation of the KLEIN Block Cipher for ATtiny Devices

作　　者：温雅敏[1] 龚征[2] 胡沐创[3] 唐韶华[3] 

机构地区：[1]广东商学院数学与计算科学学院,广州510320 [2]华南师范大学计算机学院,广州510631 [3]华南理工大学计算机学院,广州510641

出　　处：《小型微型计算机系统》2013年第7期1641-1643,共3页Journal of Chinese Computer Systems

基　　金：国家自然科学基金项目(61100201;U1135004;61170080)资助;广东省自然科学基金项目(S2012040006711)资助;广东省教育厅育苗工程项目(LYM11053)资助;广东省珠江学者项目(2011)资助;广东商学院校级科研项目(11BS41301)资助

摘　　要：随着无线传感器和射频芯片等物联网应用的广泛兴起,相应的信息安全问题也得到更多的重视.由于具有低功耗的特性,轻量级分组密码算法在资源受限环境下的应用前景得到广泛关注.在RFIDSec 2011会议上,Gong等人提出一种新的适用于物联网资源环境下软件实现的轻量级分组密码算法KLEIN.本文从ATtiny微处理器的特点出发,基于AVR ASM语言给出了KLEIN分组加密算法的优化实现.在实现过程中,采用查找表和逻辑运算相结合的方法,降低了算法在MixNibbles步骤上的计算复杂度,在算法实现的处理速度和存储开销数据上取得较好的平衡.实际试验数据表明,优化后的KLEIN算法实现在AT-tiny微处理器平台下与原有算法实现相比具有较大优势.With the rapid development of wireless sensor networks and RFID applications,the related information security problems are more and more concerned.According to the low-resource requirement,lightw eight block ciphers are w idely focused in the applications of resource-constrained environments.At RFIDSec 2011,Gong et al.proposed a new lightw eight block cipher,w hich is named KLEIN,for the softw are implementation in resource-constrained environments.In this paper,w e propose a lightw eight implementation of the KLEIN block cipher in AVR ASM based on the properties of ATtiny microcontrollers.In the implementation,lookup tables and logical operations are combined for reducing the computational costs in the MixNibbles step,w hich obtain a better balance betw een the algorithm＇s speed and storage.Compares to the traditional methods,the performance results show our optimization has advantages on both of the speed and memory costs.

关 键 词：密码学算法 轻量级分组密码 KLEIN ATtiny 

分 类 号：TP309[自动化与计算机技术—计算机系统结构]