التصميم و التنفيذ لمعالج تأمينى مبتكر منخفض القدرة
الدكتور/ أحمد أبو الفرج (الأكاديمية العربية للعلوم و التكنولوجيا و النقل)
الأستاذ الدكتور/ محمد أديب رياض غنيمي (جامعة عين شمس)
الأستاذ الدكتور/ مجدي السوداني
الأستاذ الدكتور/ محمود طاهر الحديدي
معالج تأميني، التصميم اللاتزامني علي المستوي الفوقي و التزامني علي المستوي المحلي ، بنية مجموعة التعليمات، الهجوم عن طريق القناه الجانبية، مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة حقلياً
شهد العقدين الأخيرين ثورة في استخدام الأجهزة الإلكترونية بحيث أصبحت جزءاً لا يتجزأ من الأنشطة اليومية ، و مع الوقت أصبحت هذه الأنشطة تتضمن تبادل بيانات و معلومات ذات طابع شخصي أو علي درجة عالية من الحساسية باستخدام أجهزة محمولة خفيفة الوزن. و لقد ترتب علي ذلك الحاجة لتوظيف تطبيقات نظم التأمين في أجهزة إلكترونية ذات إمكانيات محدودة سواء بالنسبة لسرعة المعالج أو بالنسبة للطاقة المتاحة. و من ناحية أخري ، أصبح جلياً أن المعالجات النمطية ذات الأغراض العامة لا تستطيع مواكبة متطلبات خوارزمات التشفير أو تنفيذ العمليات التي تتطلب معالجة وحفظ المعلومات والبيانات الخاصة والسرية بمستوي عال من الأمان والخصوصية. لهذا السبب أبدي الباحثون اهتماما متزايدا وملحوظا لبناء معالجات متخصصة في عمليات التأمين تعطي مستويات عالية في الأداء مع المرونة في مواكبة التحديثات والحصانة ضد الهجمات ، مع مراعاة أن يتم ذلك بمعدلات استهلاك منخفضة للطاقة. و تقدم الرسالة التفاصيل الخاصة بتصميم و محاكاة و قياس الأداء لمعالج تأمينى مبتكر منخفض القدرة يحقق المتطلبات السالف ذكرها. و يعتمد المعالج المقترح علي فكرة التصميم اللاتزامني علي المستوي الفوقي و التزامني علي المستوي المحلي ، مع اتباع الهيكل البنائي المبني علي تدفق البيانات. و تضمنت الرسالة كيفية تحديد عدد المناطق التي يتكون منها المعالج (6 مناطق) و كيفية تحديد الوحدات الوظيفية داخل كل منطقة ، تصميم حزم البيانات و كيفية تحديد الحقول التي يتكون منها الجزء الأمامي للحزمة ، تصميم الدائرة التي تغلف الوحدات الوظيفية الموجودة بكل منطقة من مناطق المعالج ، تطوير قائمة من التعليمات التي تستخدم في برمجة المعالج لتنفيذ أي خوارزم من خوارزمات نظم التأمين ، استخدام المعالج في تنفيذ ثلاثة من خوارزمات التشفير الشهيرة ، و أخيراً قياس الأداء و مناعة المعالج ضد محاولات الأختراق بهدف التعرف علي مفاتيح التشفير. و لقد تمت مقارنة المعالج المبتكر ببعض المعالجات المعروفة و أثبتت نتائج المحاكاة أن الأداء الذي تم الحصول عليه يصل الى الضعف بالمقارنة بالمعالج "ليون3" ، كما أن استهلاكه للطاقة يبلغ نصف استهلاك المعالج "كور م.ب.7". هذا بالإضافة إلي أن اللاتزامن المستخدم ما بين مناطق المعالج الجديد و الخاصية التي أدخلت في تصميمه و التي تسمح بالتغيير المستمر في ترتيب العمليات زادت من قدرة المعالج المبتكر على مقاومة الإختراق عن طريق القناة الجانبية. و لقد أثبتت النتائج تحسن في مقاومة الأختراق بالمقارنة ببعض المعالجات المماثلة لتصل إلي 35%.