Pretty Modular Symmetric Encryption (PMSE), compact algorithm for "embedded cryptography" with quite low computational cost - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2019

Pretty Modular Symmetric Encryption (PMSE), compact algorithm for "embedded cryptography" with quite low computational cost

Chiffrement symétrique assez modulaire (CSAM), algorithme compact pour la "cryptographie intégrée" avec un coût de calcul relativement faible

Résumé

Nowadays, the dataflux shared between ​ IoT systems must be secured from 8-bits to 64-bits processors systems. Several symmetric cryptographic algorithm already exist such as AES (Advanced Encryption Standard), RC4, Blowfish, etc. In this work, we propose an 8-bits encryption algorithm, combining several ideas of standard symmetric encryption algorithms. The aim is to provide a efficient, modular and compact algorithm able to tend to truly random one-time-pad encryption quality even for large data flux. The algorithm combines the implementation of a divergent polynomial with variable coefficients for pseudo-random keys generation, variable bit swapping and bitwise operations on data, and the use of one or two passwords. The encryption has been evaluated statistically, tested for image encryption and compared with One-Time-Pad encryption on the same data. Three implementations have been tested respectively in C, Javascript and GNU Octave. Encryption time performances are compared with AES on a 8-bits architecture: the Arduino Uno (ATmega328) microcontroller. A new concept of self-decryptionable web encrypted object, called ​ Blocksnet is also presented and tested as a potential application of the compact and embedded PMSE algorithm.
De nos jours, le flux de données partagé entre les systèmes embarqués doit être sécurisé de systèmes à processeurs 8 bits à 64 bits. Plusieurs algorithmes cryptographiques symétriques existent déjà, tels que AES (Advanced Encryption Standard), RC4, Blowfish, etc. Dans ce travail, nous proposons un algorithme de chiffrement à 8 bits, combinant plusieurs idées d'algorithmes de chiffrement symétriques standard. L’objectif est de fournir un algorithme efficace, modulaire et compact capable de tendre vers une qualité de chiffrement ponctuel véritablement aléatoire, même pour des flux de données importants. L'algorithme combine la mise en œuvre d'un polynôme modulaire divergent avec des coefficients variables pour la génération de clés pseudo-aléatoires, l'échange de bits variables et des opérations réversibles au niveau des données, ainsi que l'utilisation d'un ou deux mots de passe. Le cryptage a été évalué statistiquement, testé pour le cryptage d'image et comparé à un chiffrement par masque aléatoire jetable les mêmes données. Trois implémentations ont été testées respectivement en C, Javascript et GNU Octave. Les performances de temps de cryptage sont comparées à celles d’AES sur une architecture 8 bits: le microcontrôleur Arduino Uno (ATmega328). Un nouveau concept d'objet crypté Web auto-déchiffrable, appelé Blocksnet, est également présenté et testé en tant qu'application potentielle de l'algorithme PMSE.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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Dates et versions

hal-02131858 , version 1 (16-05-2019)

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Citer

Etienne Lemaire. Pretty Modular Symmetric Encryption (PMSE), compact algorithm for "embedded cryptography" with quite low computational cost. 2019. ⟨hal-02131858⟩
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