AES Otimizado para Uso em Aplicações IoT

Abstract

A segurança das informações trocadas diariamente entre dispositivos IoT é uma preocupação real, visto que o número de dispositivos está crescendo exponencialmente, produzindo uma numerosa quantidade de dados que trafegam pela Internet. Uma possível solução para proteger estas informações é o uso de algoritmos criptográficos. No entanto, os algoritmos de criptografia clássicos são custosos computacionalmente não sendo adequados para execução em dispositivos IoT de baixo poder computacional e com restrições de armazenamento de dados. Neste contexto, este trabalho propõe otimizações no algoritmo criptográfico AES, de forma que sua implementação seja viável para execução em dispositivos com recursos computacionais restritos, assim, possibilitando a proteção de dados em aplicações IoT. As otimizações propostas são dedicadas especificamente aos estágios SubBytes e MixColumns. Os resultados obtidos permitem bons resultados em desempenho e ainda garantem boa qualidade da criptografia. Para validar a segurança do algoritmo com as modificações propostas é utilizado o teste de efeito avalanche, além de verificar sua melhor distribuição de 0’s e 1’s no texto cifrado comparado ao algoritmo original, e também é aprovado nos testes do NIST. Em termos de desempenho, é obtida uma redução média de 86,71% em tempo de execução, comparado à versão original do AES, o que torna esta versão otimizada atrativa para aplicações IoT.