面向 6LoWPAN 协议栈的轻量级密码学解决方案
密码学与安全
2025-10-20 v1
摘要
轻量级密码学是研究的一个新兴领域，倡导适用于受限环境的最佳算法。诸如门等价（GE）、内存要求、功耗和吞吐量等设计指标在物联网等应用中发挥着关键作用。本文提出了 6LoWPAN 协议栈，这是受限设备通信的流行标准。本文提出了一种使用轻量级密码而非常规重型加密密码（如 AES）实现的 6LoWPAN 协议栈。该轻量级密码专为 6LoWPAN 架构设计，能够满足无线传感器节点的所有约束条件。本文提出的轻量级密码仅需 1856 字节的 FLASH 和 1272 字节的 RAM 内存，低于任何其他标准现有轻量级密码设计。该密码的功耗约为 25 mW，显著低于消费约 38 mW 的 ISO 认证轻量级密码 PRESENT。本文还讨论了密码针对线性 cryptanalysis、差分 cryptanalysis、biclique attack 和 avalanche attack 的详细分析。该密码在硬件上的实现为 64 位块大小、128 位密钥长度的 1051 个 GEs，低于现有轻量级密码设计。我们认为，LiCi2 的设计是受 LiCi 密码设计启发，但在每个设计指标上都优于它。我们相信，LiCi2 的设计是受限环境（如物联网）中研究人员实现的显然选择。
引用
@article{arxiv.2510.14993,
title = {A Light Weight Cryptographic Solution for 6LoWPAN Protocol Stack},
author = {Sushil Khairnar and Gaurav Bansod and Vijay Dahiphale},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.14993},
year = {2025}
}
备注
9 pages