美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)最近宣布選擇一種名為ASCON的新密碼算法系列，這些算法是為輕量級(jí)密碼應(yīng)用而開發(fā)的。接下來，我們將探討什么是輕量級(jí)密碼，以及為什么它值得考慮用于特定的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)用例。

總之，輕量級(jí)密碼旨在使對(duì)稱密碼盡可能小和節(jié)能，同時(shí)保持足夠的安全性，以便短壽命或低成本設(shè)備仍然可以安全運(yùn)行。這樣想：物聯(lián)網(wǎng)燈泡是否需要與AES-256相當(dāng)?shù)陌踩圆拍艽蜷_或關(guān)閉？用于自助餐廳支付的壽命為幾年的RFID卡是否需要針對(duì)量子計(jì)算機(jī)攻擊的安全性？他們當(dāng)然需要強(qiáng)大的安全性，只是與某些應(yīng)用所需的級(jí)別不同。

普遍的共識(shí)是，對(duì)于大多數(shù)用例，128位是可接受的安全級(jí)別：在可預(yù)見的未來針對(duì)經(jīng)典計(jì)算機(jī)是安全的，但不夠安全，不能被視為后量子安全。這是NIST選擇作為其輕量級(jí)密碼標(biāo)準(zhǔn)化工作的目標(biāo)安全級(jí)別。但是為什么需要一種新的算法呢？畢竟，AES-128、SHA-256和SHA3-256都解決了這個(gè)安全級(jí)別，并且得到了非常廣泛的部署和支持。

任何查看基礎(chǔ)設(shè)施安裝的人都會(huì)知道互操作性問題的重要性。但是當(dāng)談到物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，有足夠多的設(shè)備可以讓芯片上保存的每個(gè)門都有助于使產(chǎn)品可行，而節(jié)省的每一毫微焦耳都可以延長寶貴的電池壽命。與在這些設(shè)備上支持AES-128相比，向聚合器芯片添加額外的算法通常要容易得多，該算法從多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集數(shù)據(jù)并與后端服務(wù)器通信。

如果需要考慮DPA反制措施，那就更是如此了。AES-128和HMAC-SHA2-256都不是特別容易抵御DPA攻擊。自從開發(fā)AES和SHA-2以來，科學(xué)界在設(shè)計(jì)DPA友好的對(duì)稱算法方面取得了巨大進(jìn)步。NIST已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，選擇ASCON成為標(biāo)準(zhǔn)的輕量級(jí)密碼學(xué)競賽旨在找到一種算法，該算法能夠以最佳成本提供AEAD（帶附加數(shù)據(jù)的身份驗(yàn)證加密）和哈希功能，而不僅僅是在軟件和硬件實(shí)現(xiàn)，而且在需要DPA對(duì)策時(shí)也是如此。如需詳細(xì)了解ASCON算法，請(qǐng)下載白皮書：???Lightweight Cryptography: An Introduction??。

正如我們所見，輕量級(jí)密碼可以成為為空間和功率受限的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供安全性的寶貴工具。作為加密IP核的領(lǐng)先供應(yīng)商，Rambus可以支持客戶使用ASCON-IP-41加密引擎IP核實(shí)施ASCON算法。ASCON-IP-41加密引擎支持ASCON系列下提出的兩種主要算法：ASCON-128/HASH和ASCON-128A/HASHA，用于使用AEAD和HASH操作模式進(jìn)行身份驗(yàn)證的加密。要了解該引擎的工作原理和潛在用例，請(qǐng)?jiān)L問??Rambus網(wǎng)站??。