আমার সেন্সর ট্র্যাফিক এনক্রিপ্ট করার শক্তি জড়িত কি?


13

একটি সাধারণ ধরণের অ্যাপ্লিকেশন বিবেচনা করে, প্রতি 10 মিনিটে একটি ব্যাটারি চালিত সেন্সর রিডিংগুলি গ্রহণ করে (32 বিট মান), যদি আমি একটি এনক্রিপ্ট করা সংক্রমণের সাথে তুলনা করে একটি সাধারণ আন-এনক্রিপ্টড অন-এয়ার প্রোটোকলটি বেছে নিই তবে ব্যাটারি জীবনে কী প্রভাব পড়বে?

ধরে নিন যে আমার ডেটা বিশেষভাবে গোপন নয়, তবে এই প্রশ্ন অনুসারে আমার সম্ভবত এটি এনক্রিপ্ট করার বিষয়টি বিবেচনা করা দরকার, যতক্ষণ না আসলে কোনও উল্লেখযোগ্য ডিজাইনের ব্যয় হয় না।

সরলতার জন্য, ধরে নেওয়া যাক আমি একটি এনআরএফ 51822 এসসি ব্যবহার করছি যা একটি বিএলই স্ট্যাক এবং একটি সহজ 2.4 গিগাহার্টজ প্রোটোকলকে সমর্থন করে।

যেহেতু আমি একটি অফ-ইনস্টল করার পরিবর্তে বাণিজ্যিক পণ্য অ্যাপ্লিকেশনটির কথা ভাবছি, তাই একটি সহজ অবলম্বন না করে এনক্রিপশনটি ভেঙে ফেলার জন্য কমপক্ষে নিবিড় হওয়া প্রয়োজন (2016 সালের ক্লাউড কম্পিউটের কমপক্ষে 500 ডলার বলুন)। এমন কিছু যা ডিভাইস ফার্মওয়্যার অ্যাক্সেস সহ সুরক্ষিত থাকে।


2
"এমন কিছু যা ডিভাইস ফার্মওয়্যারটিতে অ্যাক্সেস সহ সুরক্ষিত থাকে" " এর অর্থ হল যে আপনি অসম্পৃক্ত ক্রিপ্টোগ্রাফি ব্যবহার করতে হবে যা গণনাগতভাবে বিপরীতে ব্যয়বহুল, বা আপনার একটি প্রতিসম কী সংরক্ষণ করতে হবে যেখানে এটি পুনরুদ্ধার করা যায় না বা পুনরুদ্ধারের জন্য অনুশীলন করা যায় না (পরিচিত প্লেটেক্সট অ্যাটাক ইত্যাদি)। সাধারণত পরবর্তী ক্ষেত্রে, পণ্যের প্রতিটি অনুলিপিটির একটি অনন্য কী রয়েছে যাতে একটি নমুনা থেকে পুনরুদ্ধার পুরো সিস্টেমটি ভেঙে না যায়; তবে এর অর্থ আপনার রিসিভারকে এই সমস্ত কীগুলি সংরক্ষণ করতে হবে।
ক্রিস স্ট্রাটন

উত্তর:


8

আপনার পাওয়ারের বেশিরভাগ অংশ সম্ভবত আরএফ সংক্রমণে ব্যয় করা হবে, এনক্রিপশন রুটিনে ব্যয় করা সিপিইউ চক্র নয়। প্রতিটি অতিরিক্ত বিট প্রেরণ করা আপনার প্রস্তাব করা এনক্রিপশনের চেয়ে আরও বেশি শক্তি ব্যয় করবে। এর অর্থ যদি আপনি সিবিসি মোডে AES ব্যবহার করার মতো একটি নির্লজ্জ পন্থা অবলম্বন করেন তবে আপনি প্রতিটি ব্লকে অতিরিক্ত বিট বহন করার জন্য বার্তার আকার বাড়িয়ে তোলার ঝুঁকি নিতে পারেন।

যদি আপনি নির্ধারণ করেন যে আপনার ব্যবসায়ের ডেটা এনক্রিপ্ট করা দরকার, স্ট্রিম সাইফার বিট উত্পন্ন করতে CTR মোডে AES ব্যবহার করার বিষয়টি বিবেচনা করুন। রিসেপশন অবিশ্বাস্য হতে পারে এবং প্যাকেটগুলি হারিয়ে যেতে পারে এমন ক্ষেত্রে মোকাবিলার জন্য কাউন্টার মোড ব্যবহারিক। আপনাকে কাউন্টারগুলিকে সিঙ্ক্রোনাইজ করতে হবে, তাই সচেতন থাকুন যে পর্যায়ক্রমে কাউন্টারটির মান সঞ্চার করা ওভারহেডকে যুক্ত করে। কাউন্টারটি ধরে রাখতে আপনাকে কয়েকটি বাইট স্টেট সংরক্ষণ করতে হবে, কারণ একটি এনক্রিপ্ট করা বিট স্ট্রিমের পুনরায় ব্যবহারের ফলে ডেটা পুনরুদ্ধারের দিকে সরাসরি যেতে পারে।


বিশ্বাসযোগ্য মনে হচ্ছে, এবং সমস্যাটিতে বেশ আলাদা স্পিন রাখে যা আমি এই সময়টি সম্পর্কে খুব বেশি ভাবি না।
শান হোলিহানে

2
সাবধান হন যে সিটিআর ডেটার সত্যতা সরবরাহ করে না। আপনার প্রয়োগটিতে সত্যতা কেন উদ্বেগ নয় তা আপনি যদি না বুঝতে চান তবে আপনার একটি প্রমাণীকরণযুক্ত এনক্রিপশন মোড ব্যবহার করা উচিত ।
গিলস 'তাই খারাপ হওয়া বন্ধ করুন'

10

আপনার ট্র্যাফিক সুরক্ষিত করতে আপনি বিভিন্ন ধরণের এনক্রিপশন পদ্ধতি ব্যবহার করতে পারেন এবং প্রত্যেকেরই কিছুটা বিদ্যুত ব্যবহার রয়েছে, তাই আমি বেশ কয়েকটি জনপ্রিয় পছন্দ বেছে নিচ্ছি। প্রতিটি পদ্ধতির মূল্যায়ন করার জন্য আমি যে পদ্ধতিটি ব্যবহার করি তা আপনি যে কোনও সিফারকে খুঁজে পান এবং তুলনা করতে চান তা প্রয়োগ করা উচিত।

হবে AES

এইএস অন্যতম জনপ্রিয় প্রতিসম-কী এনক্রিপশন অ্যালগরিদম (যার অর্থ আপনি এনক্রিপ্ট এবং ডিক্রিপ্ট করার জন্য একই কী ব্যবহার করেন)। সুরক্ষার ক্ষেত্রে, AES একটি নিরাপদ বাজি:

সেরা পাবলিক ক্রিপ্টনালাইসিস

আক্রমণগুলি প্রকাশিত হয়েছে যা সম্পূর্ণ বর্বর বাহিনীর আক্রমণ থেকে কমপিটেশনালভাবে দ্রুততর হয়, যদিও ২০১৩ সালের মতো কোনওটি গণনামূলকভাবে সম্ভবপর নয়।

- উইকিপিডিয়া

কাগজ ফুল হবে AES এর Biclique Cryptanalysis ভালোভাবে বর্ণনা করে সেই হবে AES-128 2 প্রয়োজন 126,1 অভিযান হবে AES-192 2 প্রয়োজন 189,7 অপারেশন, এবং AES-256 2 প্রয়োজন 254,4 বিরতি অপারেশন। ২.৯ গিগাহার্টজ প্রসেসরের উপর, প্রতিটি 'অপারেশন' 1 সিপিইউ চক্র (সম্ভবত সত্য নয়) ধরে নেওয়া, এইএস -128 ভাঙতে খুব দীর্ঘ সময় লাগবে । তাদের মধ্যে 10,000 টি চলমান থাকলেও এটি প্রায় চিরকাল স্থায়ীভাবে নেবে । সুতরাং, সুরক্ষা এখানে উদ্বেগের বিষয় নয়; আসুন পাওয়ার দিকটি বিবেচনা করি।

এই কাগজটি দেখায় (15 পৃষ্ঠায়) যা এইএসের সাথে কোনও ব্লককে এনক্রিপ্ট করে 351 পিজে ব্যবহার করে। কিছু অন্যান্য সাধারণ অ্যালগরিদম সম্পর্কে কথা বলার পরে আমি এটির তুলনা করব।

SIMON

আমি সিমোন এবং স্পেক সম্পর্কে আগে একটি প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করেছি , যা পড়ার মতো। যেখানে সিমোন অ্যাক্সেল করে এমন পরিস্থিতিতে যেখানে আপনার ঘন ঘন কিছুটা ডেটা এনক্রিপ্ট করা দরকার । আমি আগে যে কাগজটি লিঙ্ক করেছি তাতে বলা হয়েছে যে সিমোন /৪ / 6 21৪ বিটের জন্য 213 পিজে ব্যবহার করে, যা ব্যবহারিক যখন আপনার কেবলমাত্র 32 বিট পে-লোড প্রেরণের প্রয়োজন হয়।

যদিও এসইএসের তুলনায় সিমোন /৪ / 6 break উল্লেখযোগ্যভাবে সহজ হওয়া সহজ ; আমার লিখিত কাগজটি 2 63.9 টি অপারেশন প্রস্তাব করে, সুতরাং আমাদের 10,000 সিপিইউ সেটআপ কয়েক বছরের মধ্যে কয়েক মিলিয়ন বছর ধরে এর বিপরীতে এনক্রিপশনটি ক্র্যাক করতে পারে

আসলে কি এটা কোন ব্যাপার?

আপনি যে হারে প্রেরণ করার পরিকল্পনা করছেন, উত্তরটি অবশ্যই অবশ্যই না ; ক্রিপ্টোগ্রাফি থেকে শক্তি ব্যবহার সম্পূর্ণ নগণ্য হবে। এইএসের জন্য, আপনি প্রতিদিন ৫০৪৪ পিজে ব্যবহার করবেন , সুতরাং 2340 জে এনার্জি সহ একটি সস্তা কার্বন-জিঙ্ক এএ ব্যাটারি ডিভাইসের আজীবন ছাড়িয়ে যাবে । আপনি SIMON সঙ্গে গণনা পুনরায় মূল্যায়নের থাকে, তাহলে আপনি এটি যে একটি হয়েছে খুব দীর্ঘ জীবনকাল

সংক্ষেপে, যদি আপনি খুব ঘন ঘন প্রেরণ না করেন তবে রেডিওটি পাওয়ারের জন্য আরও উদ্বেগের বিষয়উইকিপিডিয়া যেমন 0.01 এবং 0.5 মধ্যে ডব্লিউ তোমার জন্য প্রেরণ করা যদি ক্ষমতা ব্যবহার উদ্ধৃতি 0.01 ওয়াট এ 1 সেকেন্ড , আপনার আগে থেকেই আরো ক্ষমতা ব্যবহার করেছি তুলনায় হবে AES সারাদিন ধরে করেনি

বিএলই-র পক্ষে যদিও আপনি সম্ভবত ডিফল্ট সুরক্ষার উপর নির্ভর করছেন; লিঙ্ক-স্তর সুরক্ষার জন্য BLE ডিফল্টরূপে AES-CCM ব্যবহার করে :

স্বল্প শক্তির সাথে ব্লুটুথে এনক্রিপশন AES-CCM ক্রিপ্টোগ্রাফি ব্যবহার করে। বিআর / ইডিআরের মতো, এলই কন্ট্রোলার এনক্রিপশন ফাংশনটি সম্পাদন করবে। এই ফাংশনটি 128-বিট কী থেকে 128-বিট এনক্রিপ্টড ডেটা এবং 128-বিট প্লেইনটেক্সট ডেটা উত্সাহিত করে যা এএইএস-128-বিট ব্লক সাইফারটি এফএইসি-1971 সালে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে।

নেই কিছু উদ্বেগ লিঙ্ক স্তরের নিরাপত্তা যদিও এর BLE বাস্তবায়ন সাথে নিরাপত্তা সংক্রান্ত ত্রুটিগুলি আছে; এটি এইএসের কোনও ত্রুটি নয়; বরং ব্লুটুথ এসআইজি তাদের নিজস্ব কী বিনিময় ব্যবস্থা 4.0 এবং 4.1 এ রোল করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে । উপবৃত্তাকার কার্ভ হেলম্যান-ডিফিকে সমর্থন করা হওয়ায় সমস্যাটি এখন ৪.২-এ সমাধান করা হয়েছে।


1
"২.৯ গিগাহার্জ প্রসেসরের উপর, প্রতিটি 'অপারেশন' ধরে নিলে এটি হ'ল 1 সিপিইউ চক্র (সম্ভবত সত্য নয়)" - সম্ভবত সমান্তরাল প্রসেসরের দ্বারা ক্ষতিপূরণ দেওয়া (জিপিইউগুলির মতো) নিম্ন গতিতে চলতে থাকলেও প্রতি চক্রের একাধিক ফলাফল তৈরি করে [এবং এমনকি সিপিইউ আইআইআরসি-তে আপনি করতে পারেন) একক কোরে 1 টি অপারেশন / ঘড়ির কাছাকাছি অর্জন]। এটি খুব বেশি মাত্রার অর্ডার পরিবর্তন করে না।
ম্যাকিয়েজ পাইচোটকা

@ ম্যাসিজেপিয়চোটকা এটি একটি ভাল বিষয়। আপনার পরামর্শ অনুসারে, আকারের ক্রমটি খুব বেশি প্রভাবিত হওয়া উচিত নয় এবং আমরা যে স্কেলগুলিতে কাজ করছি তার মধ্যে 10 এর একটি ফ্যাক্টর এখনও যথেষ্ট তুচ্ছ (10 ^ 33 দিন বনাম 10 ^ 32 দিনের জন্য কোনও ব্যাপার নয়) প্রচুর খা্রাপ!).
অরোরা 10001

1
প্রতিটি ডিভাইসের একটি অনন্য কী না থাকলে এএসএসের মতো একটি প্রতিসাম্য ব্যবস্থা সমস্যাযুক্ত - অন্যথায় কেবল একটি বিচ্ছিন্ন নমুনা থেকে বেরিয়ে আসার ফলে পুরো সিস্টেমটি ভেঙে যায়।
ক্রিস স্ট্রাটন

4

আপনি যদি হার্ডওয়্যার এক্সিলারেটেড ক্রিপ্টো না করেন তবে বেসিক (ক্রিপ্টো নয়) প্রয়োজনীয়তার জন্য মূলত অতিরিক্ত বিদ্যুৎপ্রাপ্ত একটি প্রসেসর পাওয়ার পরে পাওয়ার ব্যয় বেশি হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। তবে বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই এটি রেডিওর ব্যবহার যা যেভাবেই সবচেয়ে বেশি শক্তি খরচ করে।

যেহেতু আপনি বিশেষত একটি ব্লুটুথ এসওসি খুঁজছেন, তাই বিজিএম -111 বিবেচনা করুন , যার চিপটিতে হার্ডওয়্যার-এক্সিলারেটেড ক্রিপ্টো রয়েছে। আমি এই চিপটি নিয়ে খেলেছি এবং এটি দুর্দান্ত বলে মনে হচ্ছে, যদিও আমি বিশেষভাবে ক্রিপ্টো ফাংশনগুলির দিকে নজর দিইনি।

অন্য একটি রুট, এবং সম্ভবত 'সেরা' রুটটি যদি আপনি নিশ্চিত করতে চান যে কেউ ডিভাইস বিচ্ছিন্ন করেও আপনার চাবিগুলি পাবে না। এটি অপটিগা টিপিএমের মতো একটি টিপিএম চিপ অন্তর্ভুক্ত করতে পারে , যেখানে আই 2 সি এবং এসপিআই টিপিএম চিপ রয়েছে যা লিনাক্স কার্নেল দ্বারা সমর্থিত।

সংক্ষেপে, আপনি নির্দিষ্ট হার্ডওয়্যার ক্রিপ্টো ছাড়া ব্যাটারি দিয়ে জ্বলবেন। হয় টিপিএম চিপ সহ একটি বোর্ড তৈরি করুন, বা আরও আধুনিক এসওসি চয়ন করুন যা ইতিমধ্যে অন্তর্নির্মিত হার্ডওয়্যার ক্রিপ্টো রয়েছে।


2
প্রশ্নটি 2.5GHz SoC এবং প্রতি 10 মিনিটে 32-বিট মান প্রেরণের পরামর্শ দেয়। ক্রিপ্টোর জন্য যে পরিমাণ গণনার প্রয়োজন তা সম্পূর্ণ নগণ্য। মঞ্জুর, যে এসসিসি কাজের জন্য অতিরিক্ত শক্তি বলে মনে হচ্ছে না। তবে প্রতি 10 মিনিটে 32 বিটের জন্য, আপনি খুঁজে পেতে পারেন সবচেয়ে সস্তা বেস প্রসেসর পর্যাপ্ত পরিমাণে বেশি হবে।
গিলস 'তাই খারাপ হওয়া বন্ধ করুন'

3
10 মিনিটের ব্যবধান সহ, এনক্রিপ্ট করতে এটি কত সময় নেয় তা বিবেচনা করে না , এটি কেবল কতটা শক্তি তা বিবেচনা করে । ব্যস্ত না থাকাকালীন কার্যকরভাবে দু'জনকেই ঘুম ভাবেন, ধরে নিলে একটি দ্রুত চিপ যে এটি 1 এমএসে করে বা 500 মিমি গ্রহণকারী একটি ধীর গতিতে বিদ্যুৎ খরচ হবে তা নির্ধারণ করার জন্য আপনাকে পরজীবী লোডের মতো বাস্তবায়নের বিশদটি দেখতে হবে at একটি হার্ডওয়্যার ইঞ্জিন সফ্টওয়্যার থেকে ভাল হতে পারে, কিন্তু শক্তি দক্ষতার জন্য - যে এটি কাজটি দ্রুত সম্পাদন করে তা অপ্রাসঙ্গিক।
ক্রিস স্ট্রাটন
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.