Login for students

Login for employees

Publication detail

Efficient PRNG Design and Implementation for Various High Throughput Cryptographic and Low Power Security Applications
Authors: Bikram Paul | Gaurav Trivedi | Pidanič Jan | Němec Zdeněk
Year: 2019
Type of publication: článek ve sborníku
Name of source: 2019 29TH INTERNATIONAL CONFERENCE RADIOELEKTRONIKA (RADIOELEKTRONIKA)
Publisher name: IEEE
Place: NEW YORK
Page from-to: 99-104
Titles:
Language Name Abstract Keywords
cze 118/5000 Efektivní návrh a implementace PRNG pro různé vysoce výkonné kryptografické a nízkoenergetické bezpečnostní aplikace Generátory pseudonáhodných čísel (PRNG) jsou nedílnou součástí kryptografických aplikací, jako jsou generace klíčů, digitální podpisy, zabezpečení internetu (IoT) atd. Tyto aplikace vyžadují PRNG s nízkým výkonem a vysokou propustností spolu se schopností generování náhodných čísel. V tomto článku navrhujeme dva PRNG kombinováním / úpravou Blum-Blum-Shub (BBS) metodou, Xorshift a Permput Congruential PRNG. První metoda je určena pro aplikace všeobecného použití a druhá pro aplikace energeticky nenáročných IoT. PRNG algoritmus je navržený na FPGA ZedBoard ZynqT. Naše výsledky implementace ukazují, že navrhované PRNG generují náhodná čísla 4,83 x 10 (7) a 4,29 x 10 (7) za sekundu. Celková dynamická spotřeba energie navrhovaných PRNG je 17mW při 48,31Mhz a 16mW při 42, 90Mhz s maximální propustností 184-288MBps, respektive 163- 651MBps. Pro analýzu kvality náhodnosti testujeme navrhované PRNG na bateriové sadě Diehard a sadě US National Institute of Standard and Technology (NIST) SP 800 - 22. PRNG; FPGA; kryptografie, Blum-Blum-Shub; Xorshift; Permuted Congruential Generator
eng Efficient PRNG Design and Implementation for Various High Throughput Cryptographic and Low Power Security Applications Pseudo-Random Number Generators (PRNGs) are an integral part of cryptographic applications, such as key generations, digital signatures, Internet-of-Things (IoT) security, etc. These applications require low-power and high-throughput PRNGs along with statistically secure random numbers capability. In this paper, we propose two PRNGs by combining/modifying Blum-Blum-Shub (BBS), Xorshift and Permuted Congruential PRNGs. The first one is for general purpose applications and the second one is for low-power IoT applications. We implement the proposed PRNGs on FPGA ZedBoard ZynqT. Our implementation results show that the proposed PRNGs generate 4:83 x 10(7) and 4:29 x 10(7) random numbers per-second, respectively. The total dynamic power consumption of the proposed PRNGs is 17mW at 48:31Mhz and 16mW at 42:90Mhz with a maximum throughput of 184:288MBps and 163:651MBps, respectively. We test the proposed PRNGs on Diehard battery suite and US National Institute of Standard and Technology (NIST) SP 800 - 22 suite for the analysis of randomness quality. PRNG; FPGA; Cryptography; Blum-Blum-Shub; Xorshift; Permuted Congruential Generator

Department

Map

en.mapy.cz

Services

Popular Links

© 2023 University of Pardubice, Studentská 95, 532 10 Pardubice 2
Phone: +420 466 036 111, 466 036 112, 466 036 113
Webmaster, RSS
Data box ID: f5vj9hu
Accessibility Statement
CC BY-NC-ND 4.0Creative CommonsAttributionNonCommercialNoDerivatives