РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ МОДЕЛИ ОТКАЗОУСТОЙЧИВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ SUBBYTES В ПОЛИНОМИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ КЛАССОВ ВЫЧЕТОВ
DEVELOPMENT OF A STRUCTURAL MODEL OF A FAULT-TOLERANT SUBBYTES CONVERTER IN A POLYNOMIAL SYSTEM OF RESIDUE CLASSES

Скачать статью

Авторы

И.А. ПРОВОРНОВ, И.А. КАЛМЫКОВ, Т.А. ГИШ

Аннотация

Статья посвящена вопросу повышения надежности реализации процедуры SubBytes криптоалгоритма AES. Обоснована актуальность развития новых методов корректирующего кодирования. Рассмотрены теоретические основы алгоритма корректирующего кодирования в полиномиальной системе классов вычетов с одним контрольным основанием и декомпозиция задачи его аппаратной реализации, первым этапом которой является разработка структурной модели устройства, отличной от классической реализации процедуры SubBytes. На основе требований к разрабатываемой структурной модели определены ее основные логические элементы (блок преобразования чисел из позиционной системы счисления в полиномиальную систему классов вычетов, блоки замены, блок обнаружения ошибок, блок коррекции ошибок), порядок их взаимодействия, количество и формат входных и выходных значений. На примерах изучен принцип работы предлагаемого устройства.

Ключевые слова

SPN-системы, AES, SubBytes, надежность, корректирующее кодирование, полиномиальная система классов вычетов, модулярная арифметика.

Abstract

The article is devoted to the issue of increasing the reliability of the implementation of the SubBytes procedure of the AES cryptoalgorithm. The relevance of the development of new methods of corrective coding is substantiated. The theoretical foundations of the corrective coding algorithm in a polynomial system of residue classes with one control base and the decomposition of the problem of its hardware implementation are considered, the first stage of which is the development of a structural model of the device different from the classical implementation of the SubBytes procedure. Based on the requirements for the developed structural model, its main logical elements are determined (a block for converting numbers from a positional number system to a polynomial system of residue classes, replacement blocks, an error detection block, an error correction block), the order of their interaction, the number and format of input and output values. The examples show the principle of operation of the proposed device.

Keywords

SPN systems, AES, SubBytes, reliability, corrective coding, polynomial system of residue classes, modular arithmetic.