Thực thi sinh khóa RSA-2048 bit trên lõi ARM của chíp Infineon ứng dụng cho thẻ thông minh

Nghiên cứu "Thực thi sinh khóa RSA-2048 bit trên lõi ARM của chíp Infineon ứng dụng cho thẻ thông minh" thử nghiệm cài đặt thực thi các thuật toán mật mã khóa công khai trên hệ điều hành chuyên dụng sử dụng trong các hệ thống hạ tầng khóa công khai. Xây dựng hệ điều hành Native OS tích hợp thuật toán mật mã khóa công khai trên các thiết bị Smartcard (sử dụng chíp vi xử lý ARM) là có ý nghĩa thực tiễn trong hệ thống chứng thư số cho nền tảng chuyển đổi số. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thực thi sinh khóa RSA-2048 bit trên lõi ARM của chíp Infineon ứng dụng cho thẻ thông minh Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) Thực thi sinh khóa RSA-2048 bit trên lõi ARM của chíp Infineon ứng dụng cho thẻ thông minh Lục Như Quỳnh 1,*, Nguyễn Tất Thắng2, Đào Thanh Toản3, Trần Minh Tiên4 1 Học viện Kỹ thuật mật mã, 141 Chiến Thắng, Tân Triều, Thanh Trì, Hà Nội 2 Cục Quản lý mật mã dân sự và Kiểm định sản phẩm mật mã, 23 Ngụy Như Kon Tum, Nhân Chính, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam 3 Trường Đại học Giao thông Vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội 4 Cục Đăng Kiểm Việt Nam, Số 18 Phạm Hùng, Hà Nội Email: quynhln@actvn.edu.vn, lucnhuquynh69@gmail.com Abstract— Ý tưởng trong nghiên cứu này, cài đặt thực thi những thiết bị hạng nhẹ, thẻ thông minh SmartCard thì các thuật toán mật mã khóa công khai trên hệ điều hành vấn đề tối ưu tài nguyên bộ nhớ sử dụng và thời gian chuyên dụng sử dụng trong các hệ thống hạ tầng khóa thực thi ngắn của thuật toán mật mã khóa công khai công khai. Xây dựng hệ điều hành Native OS tích hợp RSA cho các ứng dụng là một vấn đề lớn [5]. Trong bài thuật toán mật mã khóa công khai trên các thiết bị này, tác giả đưa ra một kết quả về tính toán và tài Smartcard (sử dụng chíp vi xử lý ARM) là có ý nghĩa thực tiễn trong hệ thống chứng thư số cho nền tảng nguyên sử dụng của thuật toán sinh khóa RSA 2048 bit chuyển đổi số. Trong bài này, tác giả đưa ra một kết quả trên chip SLE97 của Infineon [6]. Đưa ra kết quả chạy tính toán và tài nguyên sử dụng của thuật toán sinh khóa mô phỏng bằng công cụ SLE90 Simulator (Infineon) RSA 2048 bit trên chip SLE97 của Infineon. Kết quả trên µKeil ARM và SmartCardManager (Infineon) của chạy mô phỏng bằng công cụ SLE90 Simulator trên thuật toán sinh khóa RSA 2048 bit này. µKeil ARM và SmartCardManager của Infineon có tốc độ xử lý xấp xỉ khoảng 78.480 giây (trên chip SLE97 thực II. CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN THUẬT tế xấp xỉ khoảng 2.5 giây). Kết quả này cho thấy thời TOÁN SINH KHÓA RSA gian thực thi đáp ứng yêu cầu để triển khai trong thực tế với các thiết bị ký số ứng dụng trong hạ tầng chuyển đổi Bài toán RSA [7]: Cho một số nguyên dương n là tích số cần thời gian ngắn. của hai số nguyên tố lẻ p và q phân biệt, e là số nguyên dương sao cho gcd(e, ( p  1).(q  1))  1 và Keywords- ARM, Native OS, RSA 2048-bit, Simulation, SLE97, SmartCard. một số nguyên c. Tìm một số nguyên m thỏa mãn: me  c mod n . (1) I. GIỚI THIỆU Thuật toán sinh khóa RSA được xây dựng dựa trên bài RSA là ký hiệu viết tắt của Ron Rivest, Adi Shamir và Leonard Adleman [1]. Hiện tại, hệ mật RSA đã toán RSA với những số nguyên rất lớn [3], [8]. Trong được ứng dụng rất nhiều trong các vấn đề truyền thông nghiên cứu này, tác giả đã tham khảo các công bố [9] để sinh các tham số cho hệ thống mật mã khóa công khác nhau có bảo mật [1]. Đối với lĩnh vực chứng thư khai RSA đảm bảo an toàn. Trong đó, bước lựa chọn số, thì hệ mật RSA được sử dụng là một thành phần hai số nguyên tố bí mật phân biệt p và q được tác giả chính trong thiết bị ký số. Thuật toán sinh khóa RSA là làm theo phương pháp của công bố [10]; Tính n = p.q thuật toán rất cần thiết sử dụng trong hệ mật khóa công khai RSA [2]. Vấn đề thiết kế và phát triển của các và tính tham số bí mật  (n)  LCM ( p  1, q  1) theo thuật toán trong hệ mật RSA đã được nghiên cứu rất công bố [11], [12] [13]; Số mũ khóa công khai e theo nhiều và được nâng cấp dần từ 1024 bit đến bây giờ là [14]; Khóa bí mật d  e 1 (mod  (n)) [15]. 2048 bit [2], [3]. Đã có những thư viện mã nguồn mở giúp thuận tiện trong việc nghiên cứu và tùy biến các Vấn đề tính toán số nguyên dương d chính là tìm thuật toán mật mã này trong các hệ điều hành chuyên nghiệm cho d nhỏ nhất thỏa mãn phương trình: dụng, thiết bị và trên các chíp vi xử lý khác nhau, như d .e  1 (mod  (n)) . (2) là thư viện miracl, SSL/TLS, openVPN [4]. Trong đó, e thường có độ dài bit ngắn và trọng số Hệ điều hành Native OS là một hệ điều hành Hamming nhỏ để có hiệu quả hơn trong mã hóa, hầu chuyên dụng, được xây dựng phục vụ mục đích trong hết các ứng dụng hiện tại sử dụng e  216  1  65537 . các hệ thống chứng thư số, các thiết bị sử dụng công Một số giá trị e nhỏ hơn như là e = 3 đã có chứng nghệ thẻ thông minh trong chuyển đổi số. Đối với minh không đảm bảo an toàn [16], [1]. Số e là thành ISBN 978-604-80-7468-5 359 ...