Огляд та порівняння цифрових алгоритмів захищеної передачі даних в автономних рухомих та стаціонарних системах

Тимофій Віталійович Якушкін; Євгеній Вячеславович Куц; Роман Дмитрович Єршов; Сергій Анатолійович Степенко

doi:10.20535/2523-4455.mea.237579

Т. 26 · № 2 · 2021 сер 31, 2021 Електронні системи та сигнали

Огляд та порівняння цифрових алгоритмів захищеної передачі даних в автономних рухомих та стаціонарних системах

ТЯ

Тимофій Віталійович Якушкін Відповідальний Науково-виробнича фірма "РегМік" Україна

ЄК

Євгеній Вячеславович Куц Національний університет «Чернігівська політехніка» Україна

РЄ

Роман Дмитрович Єршов Національний університет «Чернігівська політехніка» Україна

СС

Сергій Анатолійович Степенко Національний університет «Чернігівська політехніка» Україна

Сторінки237579-1 - 237579-9 Опублікованосер 31, 2021

PDF

ТОМ 26 · № 2 · 2021 Переглянути випуск

Анотація

В роботі обґрунтовано перехід до криптографічно захищених каналів бездротового зв’язку в автономних системах керування як стаціонарного, так і рухомого виконання. Розглянуто можливі вектори атак в таких системах. Виконано аналітичний огляд та класифікацію сучасних алгоритмів криптографічного захисту (шифрування), що використовуються на представницькому, сеансовому та канальному рівнях комунікаційних інтерфейсів разом та наведені функціональні схеми для деяких з них. Виділені критерії для порівняння криптографічних алгоритмів, що дозволяє обирати оптимальний в залежності від виконуваних функцій та умов використання конкретної автономної системи.

Ключові слова

#бездротовий зв’язок #шифрування #криптографія #обчислювальна складність #безпілотний літальний апарат #БПЛА

Посилання

L. Globa, J. Yamnenko, V. Kurdecha, and D. Trokhymenko, "Securing internet of things data," Information and Telecommunication Sciences, pp. 40-46, 2019. DOI: https://doi.org/10.20535/2411-2976.22019.40-46 .
D. Knuth, "The Art of Computer Programming vol. 3, Sorting and Searching," Addison-Wesley, Reading, MA., United States, p. 527, 1973.
Daniel Augot, Matthieu Finiasz, Nicolas Sendrier, "A Fast Provably Secure Cryptographic Hash Function," no. 230, pp. 3-4, 2003.
Baigneres, Thomas & Finiasz, Matthieu, "Selected areas in cryptography," 13th international workshop, Montreal, Canada, p. 77, August 17-18, 2006. ISBN: 9783540744610.
T. Radivilova, L. Kirichenko, D. Ageyev, M. Tawalbeh and V. Bulakh, "Decrypting SSL/TLS traffic for hidden threats detection," 2018 IEEE 9th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT), pp. 143-146, 2018. DOI: https://doi.org/10.1109/DESSERT.2018.8409116 .
D. Harkins, "Simultaneous Authentication of Equals: A Secure, Password-Based Key Exchange for Mesh Networks," 2008 Second International Conference on Sensor Technologies and Applications (sensorcomm 2008), pp. 839-844, 2008. DOI: https://doi.org/10.1109/SENSORCOMM.2008.131 .
A. Bartoli, "Understanding Server Authentication in WPA3 Enterprise," Applied Sciences, no 21, pp. 78-79, 2020. DOI: 10.3390/app10217879.
C. Gehrmann, J. Persson, B. Smeets, "Bluetooth Security. Artech House computer security series," 2004, ISBN: 1580538851, 9781580538855.
C. De Canniere, T. Johansson, B. Preneel, "Cryptanalysis of the Bluetooth stream cipher," COSIC Internal Report, 2001.
P. V. Halkyn, and D. V. Karlovskyi, "Osobennosty realyzatsyy besprovodnykh sensornykh setei na osnove tekhnolohyy ZigBee [Features of the implementation of wireless sensory networks based on ZigBee technology]," Aktualne problemy nowoczesnych nauk, no. 31, pp. 7-11, 2010.
M. Sun and Y. Qian, "Study and Application of Security Based on ZigBee Standard," 2011 Third International Conference on Multimedia Information Networking and Security, pp. 508-511, 2011. DOI: https://doi.org/10.1109/MINES.2011.79 .
E. Yuksel, "Analysing zigbee key establishment protocols," arXiv preprint arXiv: https://arxiv.org/abs/1205.6678 , 2012.
M. Eldefrawy et al., "Formal security analysis of LoRaWAN," Computer Networks, pp. 328-339, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.comnet.2018.11.017 .
E. Aras, G. S. Ramachandran, P. Lawrence and D. Hughes, "Exploring the Security Vulnerabilities of LoRa," 2017 3rd IEEE International Conference on Cybernetics (CYBCONF), pp. 1-6, 2017. DOI: https://doi.org/10.1109/CYBConf.2017.7985777 .
N. M. Boev, P. V. Sharshavyn, Y. V. Nyhrutsa, "Postroenye system sviazy bespylotnykh letatelnykh apparatov dlia peredachy ynformatsyy na bolshye rasstoianyia [Construction of communication systems of unmanned aircraft for transmitting information over long distances]," Yzvestyia Yuzhnoho federalnoho unyversyteta. Tekhnycheskye nauky, no. 3(152), 2014.
Yu. S. Peterheria, A. H. Kyseleva, "Osobennosty postroenyia vychyslytelno-upravliaiushchei sety lokalnoho obъekta [Features of building a computationally controlling network of a local object]," Elektronyka y sviaz, pp. 208-213, 2008.
V. Chamola, P. Kotesh, A. Agarwal, Naren, N. Gupta, M. Guizani, "A comprehensive review of unmanned aerial vehicle attacks and neutralization techniques," Ad Hoc Networks, pp. 102-324, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.adhoc.2020.102324 .
Anti-drone device demo, YouTube - shellntel, 2021; URL: https://www.youtube.com/watch?v=sycgvpIxvPU .
A. N. Bondarev, R. V. Kyrychek, "Obzor bespylotnykh letatelnykh apparatov obshcheho polzovanyia y rehulyrovanyia vozdushnoho dvyzhenyia BPLA v raznykh stranakh [Review of unmanned aerial vehicles and regulating the air traffic control of the UAV in different countries]," Ynformatsyonnye tekhnolohyy y telekommunykatsyy, no. 4, p. 13, 2016.
Han, Maojie, "Authentication and encryption of aerial robotics communication," Diss. San Jose State University, 2018. DOI: https://doi.org/10.31979/etd.un7n-43r8
E. V. Dmytryeva, A. V. Krasov, O. B. Fylyppov, "Razrabotka kompleksa prohrammno-apparatnoho obespechenyia dlia perekhvata bespylotnoho letatelnoho apparata [Development of a software and hardware complex for intercepting unmanned aircraft]," Aktualnye problemy ynfotelekommunykatsyi v nauke y obrazovanyy (APYNO 2017), pp. 266-270, 2017.
A drone engineered to autonomously seek out, hack, and wirelessly take full control over any other Parrot or 3DR drones within wireless or flying distance, creating an army of zombie drones under your control, GitHub - samyk/skyjack, 2021; URL: https://github.com/samyk/skyjack .
Nazeh Abdul Wahid MD, Ali A, Esparham B, Marwan MD, "A Comparison of Cryptographic Algorithms: DES, 3DES, AES, RSA and Blowfish for Guessing Attacks Prevention," J Comp Sci Appl Inform Technol, vol. 3, no. 2. pp. 1-7, 2018. DOI: https://dx.doi.org/10.15226/2474-9257/3/2/00132 . URL: https://symbiosisonlinepublishing.com/computer-science-technology/computerscience-information-technology32.php
Z. Hercigonja, "Comparative analysis of cryptographic algorithms," International Journal of Digital Technology & Economy, vol. 1, no. 2, pp. 127-134, 2016. URL: http://www.ijdte.com/index.php/ijdte/article/view/14/12
T. Egerton, V. Emmah, "Comparative Analysis of Cryptographic Algorithms in Securing Data," International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT), vol. 58, no. 3, pp. 118-122, April 2018. DOI: https://doi.org/10.14445/22315381/IJETT-V58P223

Попередня у випуску Вплив джерел синього світла в освітлювальних установках на циркадні ритми людини

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

Квазістатична ідентифікація структури затінення сонячних панелей за методом векторів кардинальних чисел

PhD, доц. Олена Олегівна Абакумова, д-р техн. наук, проф. Валерій Якович Жуйков, Микола О. Лук'янов

У статті розглянуто проблему ідентифікації структури затінення сонячних панелей. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю швидкої та адекватної реконфігурації…

#Сонячні панелі #Фотоелектрична поверхня #Моделювання структури тіней #Квазістатична ідентифікація

с. 362283.1-362283.7

10.20535/2523-4455.mea.362283

Комплексний метод виділення неінвазивного сигналу фетальної електрокардіограми та класифікації серцевих аритмій

Дмитро А. Шевчук, канд. техн. наук, доц. Наталія Георгіївна Іванушкіна

Стаття присвячена розробці комплексного методу виділення фетального електрокардіосигналу (ФЕКГ) з неінвазивних абдомінальних записів та подальшої автоматизованої…

#абдомінальні електрокардіограми #фетальна електрокардіограма #аритмія #сліпе розділення джерел

с. 356487.1-356487.11

10.20535/2523-4455.mea.356487

Імітаційне моделювання фільтро-компенсаційного перетворювача для трифазної трипровідної мережі

Іван Андрійович Вакуленко, канд. техн. наук, доц. Дмитро Анатолійович Миколаєць, канд. техн. наук, доц. Катерина Сергіївна Клен

У цій статті розглядається критична проблема погіршення якості електроенергії в сучасних енергосистемах, спричинена поширенням нелінійних навантажень. Такі навантаження…

#фільтр-компенсаційний перетворювач #трифазна трипровідна мережа #якість електроенергії #повне гармонійне спотворення

с. 361138.1-361138.6

10.20535/2523-4455.mea.361138

Схожі статті

Антон Васильович Коцюбайло, д-р техн. наук, проф. Олександр Миколайович Лисенко, Розподілена архітектура системи Wi-Fi-керування активним ортезом верхніх кінцівок , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 1 (2026)
Mykola Fedorovych Zhovnir, Вимірювальний перетворювач кутових переміщень з використанням фазових набігань електричного поля поверхневих акустичних хвиль , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 5 (2017)
Yana Vjyatsheslavivna Kabushka, Anton Serhiiovych Zotko, Ivan Viktorovich Kandrachuk, Oleksii Volodymyrovych Korzhyk, Дальність виявлення малих повітряних об’єктів наземною системою шумопеленгування , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 5 (2018)
Tymofii Andriiovych Khodniev, Oleksandr Ihorovych Antoniuk, Anton Yuriiovych Varfolomieiev, Oleksandr Mykolaiovych Lysenko, Порівнево-декомпозиційна модель оцінки інтегральної ефективності використання тракту зв'язку з урахуванням перешкод , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 6 (2018)
Volodymyr Semenovych Lazebnyi, Chengliang Yin, Оцінювання ймовірнісних процесів у безпроводових мережах стандарту 802.11 , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 5 (2017)
д-р техн. наук, проф. Сергій Анатолійович Найда, д-р техн. наук, доц. Олександр Іванович Дрозденко, канд. техн. наук, доц. Павло Васильович Попович, PhD, Assoc. Prof. Kateryna Serhiivna Drozdenko, канд. техн. наук Олександр Ігорович Нижник, канд. техн. наук Ярослав Іванович Старовойт, Акустична локалізація повітряних об’єктів та практична оцінка її точності , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 1 (2026)
Sergey M. Osinov, Viktor Fedorovich Zavorotnyi, Boris Ivanovych Lupyna, Olexandr Vasylovych Borisov, Моделювання багатофункціанального терморезистивного перетворювача, що використовує технологію теплообміну , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 2 (2019)
Ірина Брика, Наталія Юріївна Філіпова, Двостороння система попередження учасників дорожнього руху на базі мікроконтролера ESP32 , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 1 (2026)
Дмитро Войціх, Данило Гринь, Марія Гринюк, канд. техн. наук, доц. Олексій Вікторович Богданов, канд. фіз.-мат. наук, доц. Юрій Павлович Буценко, канд. техн. наук, доц. Олена Іванівна Баліна, канд. техн. наук, доц. Ірина Сергіївна Безклубенко, Програмні засоби супроводження курсу вищої математики у технічному університеті , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 1 (2026)
Arkadii Mykolaiovych Prodeus, Andrii Vitaliiovych Vityk, Daniil Yuriiovych Didenko, Суб’єктивне оцінювання якості та розбірливості мовних сигналів, спотворених синтезованими шумами , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 6 (2017)

1-10 з 37 Наступне

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] L. Globa, J. Yamnenko, V. Kurdecha, and D. Trokhymenko, "Securing internet of things data," Information and Telecommunication Sciences, pp. 40-46, 2019. DOI: https://doi.org/10.20535/2411-2976.22019.40-46 .

[2] D. Knuth, "The Art of Computer Programming vol. 3, Sorting and Searching," Addison-Wesley, Reading, MA., United States, p. 527, 1973.

[3] Daniel Augot, Matthieu Finiasz, Nicolas Sendrier, "A Fast Provably Secure Cryptographic Hash Function," no. 230, pp. 3-4, 2003.

[4] Baigneres, Thomas & Finiasz, Matthieu, "Selected areas in cryptography," 13th international workshop, Montreal, Canada, p. 77, August 17-18, 2006. ISBN: 9783540744610.

[5] T. Radivilova, L. Kirichenko, D. Ageyev, M. Tawalbeh and V. Bulakh, "Decrypting SSL/TLS traffic for hidden threats detection," 2018 IEEE 9th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT), pp. 143-146, 2018. DOI: https://doi.org/10.1109/DESSERT.2018.8409116 .

[6] D. Harkins, "Simultaneous Authentication of Equals: A Secure, Password-Based Key Exchange for Mesh Networks," 2008 Second International Conference on Sensor Technologies and Applications (sensorcomm 2008), pp. 839-844, 2008. DOI: https://doi.org/10.1109/SENSORCOMM.2008.131 .

[7] A. Bartoli, "Understanding Server Authentication in WPA3 Enterprise," Applied Sciences, no 21, pp. 78-79, 2020. DOI: 10.3390/app10217879.

[8] C. Gehrmann, J. Persson, B. Smeets, "Bluetooth Security. Artech House computer security series," 2004, ISBN: 1580538851, 9781580538855.

[9] C. De Canniere, T. Johansson, B. Preneel, "Cryptanalysis of the Bluetooth stream cipher," COSIC Internal Report, 2001.

[10] P. V. Halkyn, and D. V. Karlovskyi, "Osobennosty realyzatsyy besprovodnykh sensornykh setei na osnove tekhnolohyy ZigBee [Features of the implementation of wireless sensory networks based on ZigBee technology]," Aktualne problemy nowoczesnych nauk, no. 31, pp. 7-11, 2010.

[11] M. Sun and Y. Qian, "Study and Application of Security Based on ZigBee Standard," 2011 Third International Conference on Multimedia Information Networking and Security, pp. 508-511, 2011. DOI: https://doi.org/10.1109/MINES.2011.79 .

[12] E. Yuksel, "Analysing zigbee key establishment protocols," arXiv preprint arXiv: https://arxiv.org/abs/1205.6678 , 2012.

[13] M. Eldefrawy et al., "Formal security analysis of LoRaWAN," Computer Networks, pp. 328-339, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.comnet.2018.11.017 .

[14] E. Aras, G. S. Ramachandran, P. Lawrence and D. Hughes, "Exploring the Security Vulnerabilities of LoRa," 2017 3rd IEEE International Conference on Cybernetics (CYBCONF), pp. 1-6, 2017. DOI: https://doi.org/10.1109/CYBConf.2017.7985777 .

[15] N. M. Boev, P. V. Sharshavyn, Y. V. Nyhrutsa, "Postroenye system sviazy bespylotnykh letatelnykh apparatov dlia peredachy ynformatsyy na bolshye rasstoianyia [Construction of communication systems of unmanned aircraft for transmitting information over long distances]," Yzvestyia Yuzhnoho federalnoho unyversyteta. Tekhnycheskye nauky, no. 3(152), 2014.

[16] Yu. S. Peterheria, A. H. Kyseleva, "Osobennosty postroenyia vychyslytelno-upravliaiushchei sety lokalnoho obъekta [Features of building a computationally controlling network of a local object]," Elektronyka y sviaz, pp. 208-213, 2008.

[17] V. Chamola, P. Kotesh, A. Agarwal, Naren, N. Gupta, M. Guizani, "A comprehensive review of unmanned aerial vehicle attacks and neutralization techniques," Ad Hoc Networks, pp. 102-324, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.adhoc.2020.102324 .

[18] Anti-drone device demo, YouTube - shellntel, 2021; URL: https://www.youtube.com/watch?v=sycgvpIxvPU .

[19] A. N. Bondarev, R. V. Kyrychek, "Obzor bespylotnykh letatelnykh apparatov obshcheho polzovanyia y rehulyrovanyia vozdushnoho dvyzhenyia BPLA v raznykh stranakh [Review of unmanned aerial vehicles and regulating the air traffic control of the UAV in different countries]," Ynformatsyonnye tekhnolohyy y telekommunykatsyy, no. 4, p. 13, 2016.

[20] Han, Maojie, "Authentication and encryption of aerial robotics communication," Diss. San Jose State University, 2018. DOI: https://doi.org/10.31979/etd.un7n-43r8

[21] E. V. Dmytryeva, A. V. Krasov, O. B. Fylyppov, "Razrabotka kompleksa prohrammno-apparatnoho obespechenyia dlia perekhvata bespylotnoho letatelnoho apparata [Development of a software and hardware complex for intercepting unmanned aircraft]," Aktualnye problemy ynfotelekommunykatsyi v nauke y obrazovanyy (APYNO 2017), pp. 266-270, 2017.

[22] A drone engineered to autonomously seek out, hack, and wirelessly take full control over any other Parrot or 3DR drones within wireless or flying distance, creating an army of zombie drones under your control, GitHub - samyk/skyjack, 2021; URL: https://github.com/samyk/skyjack .

[23] Nazeh Abdul Wahid MD, Ali A, Esparham B, Marwan MD, "A Comparison of Cryptographic Algorithms: DES, 3DES, AES, RSA and Blowfish for Guessing Attacks Prevention," J Comp Sci Appl Inform Technol, vol. 3, no. 2. pp. 1-7, 2018. DOI: https://dx.doi.org/10.15226/2474-9257/3/2/00132 . URL: https://symbiosisonlinepublishing.com/computer-science-technology/computerscience-information-technology32.php

[24] Z. Hercigonja, "Comparative analysis of cryptographic algorithms," International Journal of Digital Technology & Economy, vol. 1, no. 2, pp. 127-134, 2016. URL: http://www.ijdte.com/index.php/ijdte/article/view/14/12

[25] T. Egerton, V. Emmah, "Comparative Analysis of Cryptographic Algorithms in Securing Data," International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT), vol. 58, no. 3, pp. 118-122, April 2018. DOI: https://doi.org/10.14445/22315381/IJETT-V58P223