Robust and secure s-box design with gated hybrid energy recovery logic (GHERL) for IoT applications

Abstract

La red inteligente del Internet de las Cosas (IoT) depende en gran medida de la transmisión de datos a través de canales inalámbricos. Por lo tanto, debe ser diseñada para ser robusta contra los ataques de hackers y piratas informáticos. La confidencialidad en los dispositivos IoT es directamenteproporcional a la complejidad y al consumo de energía. Para mitigar estos problemas, este trabajo propone un diseño de caja de sustitución segura (S-Box) que se explota en el IoT para aplicaciones de ciberseguridad. La S-Box se basa en la Lógica Híbrida de Recuperación de Energía (GHERL) que es una amalgama de dos técnicas diferentes como son la lógica adiabática y el power gating. La lógica adiabática se prefiere para conseguir una alta eficiencia energética en aplicaciones prácticas como los dispositivos portátiles y de mano. La técnica de Power Gating se prefiere para reducir las pérdidas de potencia y el consumo de energía. La puerta GHERL XOR y la S-Box propuestas se implementan con tecnología de 125nm en la herramienta EDA de Tanner. Los resultados de los experimentos muestran que el nuevo diseño de la S-Box con GHERL XOR disminuye el consumo de energía en un 1,76%, 35,26%, 36,81%, 41,01% y reduce la potencia de fuga en un 58,54%, 20,27%, 27,38%, 13,63% en comparación con las técnicas existentes, como la S-Box con transistor sleep, el transistor dual sleep, el dual-stack y el enfoque sleepy keeper.