Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   23 ,  No.   1 ,   Ju ly   2021 , p p.  54 0 ~ 54 8   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v 23 .i 1 . pp 54 0 - 54 8          540       Journ al h om e page :  http: // ij eecs.i aesc or e.c om   Analysis  of desi gn  goals of crypt ograph y al gorithm s based  on   different  compon ents       Ali M ohamm ad   N orouz z ad eh Gil  Molk 1 ,   Moham ma d  Rez a  Are f  2 ,  Rez a  Ramaz an i  Kh orsh idd oust 3   1 Depa rtment of   Com pute r  Engi n ee ring ,   Isl amic Azad  Unive rsit y,   North   Te hr an Branc h,   T ehr an ,   Ira n     2 Depa rtment of  El e ct ri ca l   Eng in ee ring ,   Shar if  U nive rsit y   of Technolog y ,   Te hr an ,   Ir an   3 Depa rtment of I ndustria l   Engi n e eri ng  &  Man agem ent   S y st ems ,   Am irka bir  Unive r sit y   of Te ch nolo g y ,   T ehr an ,   Ir an       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Feb   8 , 2 021   Re vised  A pr   20 , 2 021   Accepte d  Ma y   1,   2021       Cr y ptogr aph y   algorithms   are   a  funda m ent al   p art  of  a  cr y p togra p hic   s y st em   tha t   is  design ed  and  implement e d  to  inc re ase   inf orm at ion  sec ur ity .   Th e y   are  the   ce nt er  of   a t te nti on   of  expe r ts  in  the   informati on   technolog y   dom a ins.   Although  the  cr y ptogr aph y   a lgo rit hm s  are   impl emente d  to   atta i n  the   go al s  such  as  conf identia l l y ,   in te gr ity,  and  aut h ent i cit y   of  design ing,  but  othe r   m at te rs  th at   m ust  be  not iced   b y   designers   inc lud e  spe ed ,   resourc e  consum pti on,   re li ability ,   fl exi b ilit y ,   usag e  t y p e,  and  so  on.   For   the   usef u l   al lo ca t ion  of   ha rdware ,   softwar e,   and  hum an  r esourc es ,   it  is  i m porta nt  to   ide nti f y   th e  role   of  ea ch  of   the   fac tors  i nflue nc ing  the  design  of   cr y p togra ph ic   a lgori thms   to  inve st  in  the   dev el opm ent   of  cr y ptogr aph i c   knowledge .   Th i s  pape r  exa m ine s  1700  pap ers,   documents,   and  te chnica l   rep orts  of  intern at ion al   journ al s  in  the   spe ci f ic   l engt h y   per iod  ( 1978 - 2019),   and  the   goal   of  t he  design  and  i m ple m ent at ion  o f  cr y p togra ph y   a lgori thms   in   a  diffe r ent   per io d  is  ext racte d .   Us ing  a  stat isti cal   popula ti on  th at   con sists   of   ti m e  and  the   nu m ber   of  documents  in  a  long  ti m e  and  al so  a  var i ety   of  dat a ,   le ads  thi s  stud y   t o  have   a  reliab le  result   and  attra c t  the   atten ti on  of   designe rs.  The   result s  show   tha t  in  rec ent   y e ars,   attention  t o  new  usage   suc h  as  IoT  and  te l emedic i n e,   as   well   as  li ghtwe ight   cr y ptogr aph y ,   has  inc r ea sed   to  ac hie ve   the   m ai n   goa ls.   Ke yw or d s :   An al ysi s   Com po ne nt   Crypto gr a phy  al gorithm s   IoT   Tel e m edici ne   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  B Y - SA   l ic ense .     Corres pond in g  Aut h or :   Moh am m ad  Re za A ref   Dep a rtm ent o f El ect rical  En gi neer i ng   Sh a rif Un i ver si ty  o f  Tec hnol ogy   Tehr a n, I ran   Em a il : aref@sharif .edu       1.   INTROD U CTION     Accor ding  to  Kenneth  Gee rs ,  a  cy ber se cu rity   strat egist,  the  pr e dom inant  aspect  of  na ti onal   secu rity   in  2025  de pends  on   t he  dev e lop m ent  of   i nfor m at ion   te ch nolo gy  [ 1].  O n  the  ot her   ha nd,   crypto grap hy  is  the  m os t  crit ic al   mechan ism   for  upgra ding  the   s ecur it y  le vel  of  i nfor m at ion .  E ver y  c rypto gra ph y  syst e m   include s   three  pa rts:  cryptogra ph y  al gorithm s,  cryptography  keys,   and   sec ur it y  protoc ols.  Mo r eov e r,   cry ptog raphy   al gorithm s  are  a  fund am ental   par t  of  this  syst e m   [2 ] .  Ho we ver,  crypto gra ph y  al gorithm s  are  i m ple m ent ed  to   at ta in  the  go al s  su c h  a s  sec ur it y  or  c onfi den ti al it y,  integrity ,  a nd  aut hen ti ci ty   of  de sign i ng  [ 3],  bu t  f or   desig ning  the m ,   m any   com pone nts  shou l d  be  con si der e d,  su ch  as  sp ee d,   res ource  co ns um ption,  usa ge  ty pe  [4 ] - [ 6].  S o,   pr ov i ding  al l  of   these  needs  in  al gorithm   desi gn   sim ultaneo us ly   is  a  pr ob l e m at ic  m a tt er  and,  in  so m e  cases,  is  i m po ssible.   I f  co ntra dicto r y  go al s  a re  c on si der e d  i n  def i ning  the  goal s  of  desig ni ng   a n  al gorithm ,  m os t  al gorithm s  can  be  bro ken,  a nd  if  t he  at ta cker  has   en ough  ti m e,  resour c es  an d  desire ,  it   can   expose  the i nfo rm ation  [7].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       An alysis of  des ign   goals  o f c r ypto graphy  algorit hms  ba s ed   on … ( Ali  M ohamm ad Nor ouz za de h Gil   M olk )   541   The  stre ng t h  of  crypt ography   highly   dep e nds  on  the  desi gn   a nd  im ple m entat ion   of  c rypto gr a phy  al gorithm s   [8 ] ,  and   the  the or et ic al   pr op e rtie s  of   al gorit hm s   dep en d  on   the  validit y  and   inte gr it y  of  their  i m ple m ent at io n  in s of tw are a nd   hard war e  [9] . O n  the  oth e r han d,  t her e a re   m any chall enges for  im ple m e nting  crypto gr a phy al gorithm s su ch  as r un ti m e,  me m or y usag e a nd  c om pu ti ng   powe r  consum ption, which ar e all  o f  the m entioned  factors t hat im pact the  goal s  f or d esi gn i ng th e algori thm  [ 10] .    In   [ 11]   the  ge ner al   te ndency   towards  cry pt ography  in  va rio us   sect ors   of   the  in dustry  has  bee n  stud ie d  in  a  13 - ye ar  pe rio d  (2005 - 20 18),   w hi ch  sh ows  that  in  2005,  15%  of   or gan iz at io ns  and   in  20 17,  43%  of   t hem   hav e  a   crypto grap hic  str at egy.  It  can   be  sai d  that  t oday ,  the   m os t  sign ific a nt  feat ures  of   c rypt ogr aph y  are  syst e m   fu nction  a nd   delay   tim e,  po li cy   i m ple m entation   an d  sup port  fo r  cl ou d  de plo ym ent  and   IoT   crypto gr a phy  [ 12 ] - [ 15 ] .  As   c an  be  see n,  th e  ne w  necessit ie s  in  this   dom ai n,   s uc h  as   quant um   crypto gr a phy   [16]  an d  sm art  gr i d  [ 17] ,  re quire  the se  needs  to  be  co ns i de red   i n  the   desi gn  of  cry ptogr aph ic   al gorith m s.  So   the  pu rpose  of   this  stu dy  is  exam inati on   a nd  sta ti sti cal   analy sis  of  go al s  of  desig n  a nd  im ple m entation   of   crypto gr a phy   a lgorit hm s b ased  on d i ff e ren t c om po ne nts [1 8] .    Ther e   ha ve  be en  stu dies  to   c om par e  crypt ogra phic   al gorithm s  fr om   diff e ren t  po i nts  of  view  s uc h  as   secur it y  of   onli ne  app li cat io ns   thr ough  cr yptogra ph ic   al gorithm s  [1 9],   data  and   a pp l ic at ion s  secu rity   an d  pri vacy  [ 20 ] ,   [ 21] ,  inc reasi ng  sec ur it y  in   so ft war e   de vel op m ent  [ 22 ]   a nd  li ghtwei ght   al gorithm s  in  I oT  app li cat io ns   [ 23 ] - [ 26] .  In   this   pap e r,   the  ap proac h  of   c ryp tograp hic  al gorithm   design er s  at   var io us   ti m es  in  te rm s   of   severa l  co m po ne nts ,  su ch  as  sec uri ty ,  sp eed,  si m pl ic it y,   flexibili ty ,  us abili t y,  and   res ourc e  us age ,   will  b e a naly zed.       2.   METHO DOL OGY   In   or der   to  acc ur at el y  and   rel ia bly  exa m ine  the  go al s ,  m eth ods,  a nd   m ec han ism s  of   de sign i ng   a nd   i m ple m enting  crypto gr a phic   al gorithm s,  com pr ehen sive  i nfor m at ion   is  need e d  in  te rm s  of   the  ti m e  i nter val,   ty pe  of  al gorit hm   (sy m m et ri c,  asy m m et ric,  an d  Hash  f un ct ion s) ,   a nd   ty pe  of  ap plica ti on s .  T he re  are   seve ral  m et ho ds   to  ob t ai n  valid  data  to  determ ine  the  value  of  each   ind ex ,  the  m o st  i m po rtant  of  wh ic h  are:  ow n  us e ,  exp e rim ents  &  te sts,  si m ul at ion s,  obse rvat ion s,  dial ogue s,  structu re  inter views,   a nd  qu est io n nai re s  [27] .  Figure  1  s hows  the  reli abili ty   of each  of the s e m e tho ds, a nd  in  this  p a per, t he  o bse r vations m et ho d  is   us e d.     In   this  reg a rd,  we  trie d  to  us e   diff e ren t  s our ces  ov e r  a  rela ti vely   lon g  pe r iod   of   ti m e,  fr om   19 78  to  2019. T he  reas on   for  this is t he  existe nce of  essenti al  p rinci ples in  the d esi gn   of  cry ptogr aph ic  alg or it hm s  that   are  sti ll   us e d  ov e r  ti m e.  Fin al l y,  Goo gle  S cho la r  was  c hose n  as   a  t oo l   that  pro vid es   be nef ic ia l  sta ti sti cal  inf or m at ion  in t he  fiel d o f var iou s  sci ences , in cl udin g  c rypt ogra ph y.  The  key word s   « cryp tograp hy alg or i thm »   and   « cry ptogra ph ic   al gorithm »   wer e  us e d  to   extract  valid  pap e rs  an d  re ports  f ro m   this  database .  The  init ia l   crit erion  f or  se le ct ing   pa pe rs  with  the  a bove   keyw ords  was   the  m ini m u m   nu m ber   of   ci ta ti on s  to   that  pa per   or   repor t.  D e pe nding   on the  yea r  of  publica ti on ,  the m ini m u m   nu m ber   of c it at ion s  v a ried  ac c ordin g  t o  Ta bl e 1 .     Af te r  r evie wing  the  co ntent  of   17 42   pap e r s  and   ext racted  repo rts,  in  the  ne xt  ste p,   863  it em s  that   wer e  directl y  r el at ed  to  the  de sign   of   c rypt ogra ph ic   al gor it h m s  wer e  sel ect ed  an d  us e d.  Their  fr e que ncy  in   te rm s  of   publica ti on   in  re puta ble  sources  is   sh ow n   in  Fig ure  2.   As  ca n  be   seen,  62%  of   the  pa per s  us e d  wit h  the  sp eci fie d  num ber   of   ci ta ti on s  i n  Table  1  hav e  be en  publishe d  in  f our   authorit at ive  sci entifi c  ref ere nces:   IEEE  ( 30%) ,  S pr i ng e r  ( 17 % ),  Else vier  (13% ),   an d  ACM  ( 2% ).   Ot her   doc um ents  and   re ports  we r e  extr act ed  from  r epu ta ble sour ce s s uch a s NIST,  I T U, a s w el l as i nter na ti on a l c om pet it ion s s uch as  ECR YP T.             Figure  1.   Re li abili ty , d epe nding o n  t he  in ves ti gation  m et hod use d   [ 27]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   23 , N o.   1 ,  Ju ly   2021 :  54 0   -   54 8   542       Figure  2.   P erce ntage  of c on si de rin g publi sh e d pap e rs  i n var iou s  jo urnals       Table   1.   N um ber   of   pa per s , p ub li cat io n  ye ar , and n um ber  of tim es o f  ci ta tio ns   Year   Nu m b er   Citatio n   Year   Nu m b er   Citatio n   Year   Nu m b er   Citatio n   Year   Nu m b er   Citatio n   1978 - 1 9 9 9   28   23   2005   55   30   2011   144   10   2017   88   7   2000   47   20   2006   66   30   2012   163   10   2018   71   5   2001   54   30   2007   66   30   2013   154   10   2019   63   5   2002   57   30   2008   48   30   2014   134   13         2003   61   30   2009   71   30   2015   112   10         2004   54   30   2010   73   30   2016   133   10             3.   E X T R AC TI O N  O F  COMP ONEN T S   3.1.     The   pur po ses  of d e sig ning  cr ypt og r ap hic  algorit h ms   On e  of   the  m os t  essenti al   com po nen ts  in  de sign   an d  im pl e m entat ion   of   crypto gr a phic   al gorithm s  is   the  go al / go al s  of   desig ner s  of  it s  i m p lem ent at ion .  T he  tren d  towa r ds   cryp tograp hy  in  ne w  ap plica ti on s   su c h  as  cl ou d  c ompu ti ng,  I oT ,  and   re source - c onstrai ne d  de vi ces  requires  that  in  desig nin g  a nd   im ple m enting  crypto gr a phic   al gorithm s,  m any   n ew   nece ssit ie s  sh oul d  be  c onside red.   To   ac hieve  t his,  by  rev ie w ing  the   sel ect ed  sourc es,  12  ge ner al   go al s  for  desi gnin g  crypt ogra ph ic   al gorit hms  wer e  e xtracte d .  Diff e ren t  ty pes  of   extracte d  goal s  an d  th ei r  frequ e ncy  a re  s how n  in   Ta ble  2 .   O bvio us ly ,  in  m os t  cases,  the   nece s sit y  of  desig ning  a n  al gorithm   is  to  achieve  se ve r al   go al s  sim ultan eousl y.  For  e xam ple,  the  pur po s e  of  desig ni ng  an  al gorithm   cou ld  be  to  ac hiev e  hig h  s pee d,   adequate   secu r it y,  and   high  f le xib il it y  us ing   va rio us   te ch niques   su c h  as  Self - st abili zi ng   te ch ni qu es  [28 ] ,   [ 29] ,  CNN  m e thod  [30 ] ,   [ 31] ,  i m age  and   sig na l  pr oces sin g  [ 32 ] - [ 34] ,  hybri d  m et ho ds  [ 15 ]   a nd s o o n,   at  t he  sam e tim e.    As  can  be  see n,  the  secu rity   com po ne nt  with   516  it em s  h as  the  highest  re pe ti ti on   a m on g  oth e r  goal s,   wh ic h  i nd ic at e s  that  t he  pr i m ary  pur po se   of  desi gnin g  t he  e ncr y ption  al gorithm   was  to  i ncr ease   se cur it y,  wh ic h  is  obvious.  Usab il it y  and   s pee d  goal s   are  in  seco nd   and   thi rd   place  after  secu rity .  In   ot her   words,  the   biggest  co ncern  of  al gorithm   desig ners  is  to  increase  the  s e cur it y  of   c rypt ogra ph ic   al gori thm s  based   on  their   sp eci fic  us es   a nd  al so  to   incr ease  sp e ed .  Fi gure   3  s hows  t he   fr e que ncy  of  each  ta r get  i n  t he  sel ect ed   sta ti sti cal  popula ti on .     By   us in g  t he  di m ension   reducti on  te ch nique  [35 ] - [ 37] ,  t he  t otal  num ber   of  com pone nts  (goals)   is   reduce d  to  8 co m po nen ts.  In t his r e ga rd,  we rem ov e so m e of them  in  the  w ay :   a.   Since  the  cost   in  design i ng  the  al gorithm   include s  com pu ta ti on al   over head,  ba ndwidt h,   CPU  usa ge ,   m e m or y  us age ,   an d   occ upat ion   le vel  in  ha r dw a re  cry ptog raphy,   an d  al l  of   the se  in dicat or s  are  seen  i n  resou rce  us age , s o t he   “ cost  r edu ct io n ”   com pone nt is int e grat ed  i nto  t he  “ resou rce  us age ”   com po ne nt.   b.   Since  im pr ov i ng   im age  qu al it y  and   perf or m ance  is  to  incr ease  perform a nce,  these  tw o  com po ne nts  ar e   integrate d  int o t he  pe rfo rm ance co m po ne nt.   c.   Since  the  pr i m ary  pu r pose   of   al l  al gori thm s  is  to  increase  pe rfo r m anc e  by  re du ci ng   res our ce  consum ption ,  ease  of  im ple m entat ion   an d  increasi ng   s peed,  sec ur it y,  reli abili ty ,  f le xib il it y,  and  scal abili ty ,  by  rev ie wing  relat ed  pap e rs  (36  pap e rs ),   al l  of  them   wer e  m er ged  into  t he  a bove - m entioned  com po ne nts  ba sed o n  the  expl ic it ness  of the  text, e xcep t  for  six  pap e rs.     Table  2 .  G oal  of crypt ogra phy al gorithm  d esi gn and t heir f reque ncy   Go al   Frequ en cy   Go al   Frequ en cy   Go al   Frequ en cy   Secu rity   516   Flex ib ility   45   Sp eed   247   Use o f  Reso u rce   91   Scalab ility   22   Reliab ility   11   Decr ease   Co st   9   Perf o r m an ce   36   Usab ility   337   Si m p licit y   38   I m ag e  Qu ality   9   Fu n ctio n  I m p rov in g   1   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       An alysis of  des ign   goals  o f c r ypto graphy  algorit hms  ba s ed   on … ( Ali  M ohamm ad Nor ouz za de h Gil   M olk )   543     Figure  3.   Perce ntage   of the  go al  o f  crypt ogra ph y al gorithm  d esi gn       Finall y,  from   the  rem ai nin g  814  pa pe rs,   doc um ents,  an d  te chn ic al   repo rts,  ei ght  m ai n  obj ect ives  f or  the  de sig n  of   crypto gr a phic   al gorithm s  were  extracte d.   Ta ble  3  s hows  t he se  ob j ect ives  and  their   f requ ency  and  f reque ncy  per ce ntage   in   a   total   of  814  pa per s .   T he  num ber  an d  pe rcent age  of  ei gh t   goal s  at   diff e re nt   tim e   intervals a re sh own  i n  Ta ble  4 an d  i ts c har t i n  Fi gure  4.       Table   3.   Ei ght  go al s  of c rypto gr a phy al gorith m s d esi gn  a nd  their  per ce ntag e of fre qu e ncy   Ro w   Ind ex  Na m e   Nu m b e r   Percentag e   Ro w   Ind ex  Na m e   Nu m b e r   Percentag e   1   Secu rity   516   6 3 .4   5   Flex ib ility   45   5 .5   2   Op ti m u m  us e  of  r eso u rces   81   10   6   Scalab ility   22   2 .7   3   Usab ility   338   4 1 .5   7   Sp eed   247   3 0 .3   4   Si m p licit y   38   4 .7   8   Reliab ility   11   1 .4       Table  4.   N um ber s   a nd p e rce ntage of  eig ht go al s o f  en c rypti on alg or it hm  desi gn in dif fer e nt p e rio d of t im e   Year s   Total   Secu rity   Usab ility   Sp eed   Res o u rce   Flex ib ility   Simplicity   Scalab ility   Reliab ility   #   #   %   #   %   #   %   #   %   #   %   #   %   #   %   #   %   1978 - 2 0 0 0   31   14   4 5 .16   12   3 8 .71   12   3 8 .71   2   6 .45   5   1 6 .13   4   1 2 .9   2   6 .45   1   3 .23   2001 - 2 0 0 5   121   67   5 5 .37   33   2 7 .27   50   4 1 .32   12   9 .92   7   5 .79   2   1 .65   5   4 .13   1   0 .83   2006 - 2 0 1 0   145   88   6 0 .69   65   4 4 .83   39   2 6 .9   15   1 0 .34   16   1 1 .03   5   3 .45   7   4 .83   1   0 .69   2011 - 2 0 1 5   316   203   6 4 .24   132   4 1 .77   86   2 7 .22   33   1 0 .44   11   3 .48   17   5 .38   6   1 .9   6   1 .9   2016 - 2 0 1 9   201   144   7 1 .64   96   4 7 .76   99   2 9 .85   19   9 .45   6   2 .99   10   4 .98   2   0 .99   2   0 .99           Figure  4 .   Dia gra m  o f  t he perc entage  of the  st at e o f  goals  of  crypto gr a phy a lgorit hm  d esi gn in  a  per i od of  tim e        As  ca n  be  see n,   t he  th ree  m ai n  goal s  of  al gorithm   desig ner s   that  a re  f ar  a head  of  oth er   goal s  a r e   secur it y,  us abi li ty ,  and   spe ed .  Secu rity ,  w hi ch  is  the   m os t  cru ci al   goal   in  crypt ogra phy,  has  al ways  bee n  grow i ng,  an d  ot her   goal s  hav e   change d  as  ne eded.  Since  20 05,  the  us abili ty   go al   has  rece ived  m or e  at te ntion.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   23 , N o.   1 ,  Ju ly   2021 :  54 0   -   54 8   544   Obviously ,  wit h  the  em erg en ce  of   ne w  us es ,  desig ning  an d  i m ple m enting  al gorithm s  based   on  ne w  h ar dw a re  and  s of twa re  c onditi ons  is  one  of  the   m os t  crit ic al   chall enges  f or  desi gn e r s.  F or  exam ple,  with   the   ad ve nt  of   Io T ,  wh ic h  is  i nh e re ntly   vu l ne rab le   t o  a  va riet y  of   se cu rity   threats  [38 ] ,   [ 39] ,  du e   to  it s  a pp li cat io n  in   va rio us   fiel ds   of   healt h  [40] ,  ag ricul ture  [ 41 ] ,  in dustry  [42]   an d  so   on ,   there  is  a  risk  of   in for m at ion   le akage,  or   it   cou l d  dam age  the  eco nom y  if  the  nece ssary  secur it y  m easur es  are   not  ta ke n  [43 ] ,   [ 44] .  Su c h  th reats  m ay   be   consi der e d  as  on e   of  t he  m os t  i m po rta nt  obsta cl es  to   the   de velo pm ent  of  I oT  [45 ] ,   [ 46] .  It  is   al so  obser ve d  that  the  op ti m al   us e  of   res ources  has  rece ived  m or e  at ten ti on   ov e r  ti m e  [47 ] ,   [ 48] ,  and   this  is  due   to  the   dev el op m e nt  of  wireless  net works  with  li m it ed  reso urce s,  the  I nter net  of   T hings,  a nd   the  increasi ng  us e  of  sens or s .    T he  i nter net  in it ia lly  con sist ed  of  only   a  s m al l  cl ou d  with  on ly   a  few   int ercon nected  ne tworks .  At   the  ti m e,  al l  th at   was  done   f or  r outi ng  wa s  t o  def i ne  the   no des  of  these   fi nite  netw orks   and  m ake  co nnect ion s   betwee n  them .  But  the  I nter ne t  has  not  rem ai ned   sm al l,  and   a  great er  c om bin at ion   of   ne tworks  has  e m erg ed   on   t he  I nter net,   wh ic h  re quire s  a  dynam ic   routing   syst em   to  com m un ic at e.  As  a  resu lt ,  a  new   e xter nal  r ou ti ng   protoc ol  was  de fine d  that  pr ovide d  scal abili ty   capab il it ie s.  The  scal abili ty   of   t he  BGP  pr oto c ol  al lowe d  it   to   perform  su ch r ou ti ng  well , alt hough sec ur it y an d data p r otect ion  is  of h i gh sig nificance   [ 49 ] - [ 52] .   Anothe r  issue  is  the  si m ultan eous  co ns ide ra ti on   of  two  m ai n  go al s  in  th e  desig n  of   c r yptogra ph ic   al gorithm s .  Ac cordin g  t o  Ta bl e  5,  the  t wo  goal s  of  us a bili ty   and  sec ur it y  hav e   the   m os t  in  com m on .  T he  tw o  go al s  of  sec ur i ty   and   s pee d  a re  in  s eco nd  pl ace,  an d  t he  t wo  goal s  of   usa bili ty   and   s pe ed  are   in  t hir d  place,  and   us a bili ty   and   resou rces   are  in  the  four t h  pla ce.  T he   diagr am   of   the  two - by - t w o  i m po rta nt  goal s  of   secur it y, s pee d, usa bili ty , and use  of r es ource s at dif fer e nt ti m e intervals is  sh ow n  in  Fi gur e 5 .         Table  5.   Fr e quency o f g oals in  a m utu al  way       Secu rity   Si m p licit y   Reliab ility   Scalab ility   Use o f   Res o u rce   Flex ib ility   Sp eed   Usab ility   Secu rity   -   23   7   5   17   14   85   205   Si m p licit y   23   -   1   1   5   4   8   13   Reliab ility   7   1   -   0   0   1   3   3   Scalab ility   5   1   0   -   1   5   5   5   Use o f  Reso u rce   17   5   0   0   -   7   34   41   Flex ib ility   14   4   1   5   7   -   16   15   Sp eed   85   8   3   5   34   16   -   73   Usab ility   204   13   3   5   41   15   73   0           Figure  5 .  Dia gra m  o f  t he perc entage  of the  goals the  secu rity - sp ee d  a nd us e  - op ti m u m  u se of r e source  in  case   of sh a rin g pair wise       As  can  be  see n,  the  two  sp ee d - us a bili ty   go al s  hav e  gro w n  ste adily   since  20 15.  T he  reas on  for  this  is  the  em erg ence   of  ne w  us es ,  especial ly   m ob il e  us a bili ty ,  and  the  i ncr ea se  in  the   sp e e d  of   a ppli cat ion s  a nd  com m un ic at ion   netw orks.  T he  la g  of   t he  c rypto gr a phy  s pe ed  le a ds   to   le ss  use   of   it   a nd  ultim at ely  increases  insecu rity .  Be cause  of  t his,   s peed  ha s  been  one  of  the  m os t  im po rtant  go al s   in  rece nt  ye ars.   The   un ifor m   grow t h  of  opti m u m   us e  of   re so urces  -   s pee d  is  in  the  sam e  directi on.  T he   increasin g  us e  of   m ob il e  networks   and  ty pes  of  e qu i pm ent  that  hav e   lim it ed  resour ces   has   c ause d  these   two  com m on   goal s  to   at tract   m or e   at te ntion   f ro m   desig ners  of   c r yptogra ph ic   al gorithm s  in  recent  ye ars.   Be tween  2010  an d  2015,  s har e d  go al s   of   sec uri ty - us a bili ty   hav e  de creased ,  a nd   s ecur it y   sp ee d  has  inc rease d.  The  m os t  i m portant  reason   is  the   increase  in  the   sp eed  of  com m un ic at ion   networks  an d,   co ns e qu e ntly ,  ap plica ti on s  that  increase  the  ne ed  f or  high - s pee d use .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       An alysis of  des ign   goals  o f c r ypto graphy  algorit hms  ba s ed   on … ( Ali  M ohamm ad Nor ouz za de h Gil   M olk )   545   3.2.      Usage  of  cryp togr ap hic  a lg orit hms   Re gardin g  the  us e  of   c rypto grap hic  al gorith m s,  18   dif fer e nt  us es  we re  e xtracted  from   the  existi ng   sta ti s ti cal   co m m un it y,  of   w hich   m ultim e dia  us e  with   163  re petit io ns   is   the  m ost   pract ic al   goal   of   crypto gr a phic   al gorithm   design e rs.   Fig ur e  6   s hows  t he  ty pes  of  us es  with  their   f requen cy   i n  the  e xisti ng   sta ti sti cal  co m m un it y.   As  can  be  see n,   the   first  seve n  use s   are  ap plica ti on s  in  m ultim edia  env ir on m ents,   wireless  netw orks ,  cl oud  en vi ronm ents,  lim i te d  res ources,   Io T ,  m edical   us es,  an d  real - ti m e  app li cat ions.  The  gr a ph  of   the  s ta tus  of   these  seve n  sign ific ant  us es  at   dif fer e nt  tim e   int erv al s  is  show n  in  Fig ur e  7 .   It  is   no te worthy  th at   cryptogra phic   al go rithm   design e rs  ha ve  consi der e d  the   us e  of  the  cl oud  e nv ir onm ent  f or   crypto gr a phic   al gorithm s  sin ce  2010   a nd   I oT  since  20 12.  Also ,  si nce  2015,  m ultim e dia  us es,  I oT ,   an d  m edical   app li cat ion s  ha ve  be en  on  the  rise. D u e  to  I oT  in m edici ne  and   the  sensiti vity   of   m edical   info r m at ion  confide ntial it y,   one  of  t he  m os t  crit ic al   con c ern s   of  cry ptogra phic   al gorithm   design e rs  t od ay   is  t he  des ign   of   al gorithm s f or   encr y pting m e dical  infor m at i on  [53 ] - [ 56] .          Figure  6 .   Fr e quency  of  diff e r ent cry ptogra phy al gorithm s d esi gn  us a ge           Figure  7 .   Dia gra m  o f  t he prim ary us e s  of   dif f eren t c rypto gra ph y al gorithm s  d esi gn        3.3.      O pt im al  use of re sourc es   Anothe r  crit ic al   go al   of  crypt ogra ph ic   al gori thm   design ers  is  to  desig n  an   al go rithm   that  us es  fe we r   resou rces  a fter   i m ple m entat ion   a nd  at   r unti m e.  A cco r ding   to  a  st ud y  c on du ct e d  in   this  s ta ti sti ca l  com m un it y,   the  esse ntial   so urces  c onside red   by  cry ptogra phic   al gorithm   design e rs  are  ha r dw a re,  m e m or y,  band width,   powe r  c on s umpti on,  a nd  occ up a ncy  le vel.  The  pe rcen ta ge   of  eac h  of  t he  a bove   sou r ces  in  t he  d esi gn  of  crypto gr a phic   al gorithm s  is   sh ow n  in  Fig ure   8.    As  can  be  see n,   since  20 05,   the  two  sourc es  of   m e m or y  and   hardware  hav e  been   on   the  rise  and  hav e   recei ved  m or e  at te ntion .   Acc ordin g  t o  t he  diag ram   in  Figure   8 ,   ene r gy  co nsum ption   is  m or e  c ons idere d  by  al gorithm   design e rs.   O ne  of   t he  m os t  i m portant  reason s  for  inc reasin g  I oT  sec uri ty   is  that  they   are   ver y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   23 , N o.   1 ,  Ju ly   2021 :  54 0   -   54 8   546   vu l ner a ble  to  a tt acks  [ 57 ] .  Al so ,  due  to   the  wireless  c omm un ic at io n  e nv i r on m ent,  lim it e d  power  res ou rces,  and   lo w  com pu ta bili ty ,  the  i m ple m entat ion   of   co nventio na l  secur it y  al go rithm s  will   le ad  to  obsta cl es  in  their   perform ance  [58] .   T his  sugge sts  that  in  the  fu t ur e,  the  us e  of   res ources  as   an  i m po rtant  f act or   in  the  des ign   of   crypto gr a phic   al gorithm s sh ould  be se rio us l y consi der e d .         Figure  8 .   Dia gra m  o f  t he perc entage  of the  di ff ere nt r e sourc es of c rypto gr a ph y al gorithm  d esi gn       4.   CONCL US I O N   In  this r e searc h, by r evie wing  m or e than  1700 p a per s , tech ni cal  r eports, and docu m ents pub li s hed   by  internati onal   orga nizat ion s   f or  the   desi gn  a nd  im ple m entat i on  of  c rypto gr aph ic   al gorith m s,  it   was  concl ud e d  that  the  m ai n  go al s  of   de sig ner s  in  orde r  of  their  pri ori ty   are  increasi ng   secur it y,  at te ntion   to  us e,  inc r easi ng   sp ee d  an d  op ti m al   us e  of   res ources,  sim pli ci ty ,  increasin g  fle xib il it y,  scal abili ty ,   and   reli abili ty .  R egar di ng  the  op ti m al   us e  of   r es ources ,   du e  to  the  a dvancem ent  of   te chnolo gy  an d  the  em erg en ce  of   com m un ic at ion   netw orks  with   new   featu res,  the  res ources   con si der e d  ba sed  on   pr i or i ty   are  power   consum ption ,  lowe r   occupa ncy  le ve l,  m e m or y  us age,  ba ndwidt h  us a ge,   a nd  ha rdwar e   usa ge .   Acc ord in g  t o  the  gi ven  sta ti sti cs  in  this  pap e r,   due   to  the  new   nee ds   of  us e rs  in  va rio us   fiel ds ,  s ever al   us e s  of   t hese  crypt ogra ph ic   al gorithm s  that  desig ners cons ider   in ord e r  of p rio rity  are  m ultim edia u ses, w irel ess n et w orks,  clo ud com pu ti ng , envir on m ent  wit h  li m it ed  re so urces ,  I oT,  m edical   us e,  a nd  real - ti m e  app li cat ion s.     T he refor e ,  to  desi gn  ne w  c rypto gr a phic   al gorithm s,  pr im ary  go al s  an d  te chn ic al   re qu i rem ents  m u st  be  con si dered.  T he  desire d  al gorithm   mu st  be   desig ne d  an d  im ple m ented  ba sed  on  these  so   tha t  in  add i ti on   to  the  m a nag em ent  of   r equ i red   hardware  an d  so ft war e  r es ou rces,   t hey can   hav e  m or e fle xi bili ty  in  new a pp li cat io ns .         REFERE NCE S   [1]   L.   J .   Fenne lly ,   M.  Bea udr y ,   and   M.  A.   Perr y ,   Se curit y   in  2025 ,  AS IS Int ern at ion al ,   2017 .   [2]   P.  Koche r,   R .   L e e,   G.  McGraw ,   A.  Raghuna th an,  and  S.  Ravi,  “ Secur i t y   as  a  n ew  dimension  in  embedde d  s y s te m   design, ”   in   Proc .   -   Des.   Aut om .   C onf. ,  2004,   pp.   7 53 - 760,   doi :  10 . 1145/996566. 99 6771.   [3]   Sourabh  Bhat ,   a nd  Vivek  Kapoor  “ Secur e  and  ef fic i ent   data  priv acy ,   aut hen ti c at i on  and  int egr i t y   sche m es  using  h y brid  cr y ptogr aph y , ”   i n  Kamal  R.,  Henshaw  M. ,   Nair  P.  ( eds )   Inte rnational   Confe renc e  on  Adv anc e d   Computing  Networ ki ng  and  Informatic s.  Adv an ce s  in  Inte lligen t  Syst ems  and  Computing ,   vol   870.   Springer,   Singapore ,   doi:  10. 1007/978 - 98 1 - 13 - 2673 - 8_30 .   [4]   O.  G.  Abood ,   and  S.  K.  Guirguis,   “ A  surve y   on  cr y ptogr aph y   al go rit hm s, ”   Int.   J.   S ci .   R es.   Pub l. ,   vol.   8,   no.   7 ,   Ju l .   2018,   doi :  10 . 29 322/i jsrp. 8 . 7. 201 8. p7978.   [5]   A.  Ku m ar  Gupt a,   P.  Mathur ,   an d  P.  Vashishtha,  “ Com par at ive   stud y   of  cr y ptogr aph y   for  cl oud  computing  for   dat a  se cur ity , ”   Rece nt  A dv.   Comput.   Sci .   Com mun. ,   vol.   12,   pp.   1 - 1 ,   2019,   doi :   10. 2174/266625 5813666190911114909.   [6]   K.  B.   Logunlek o,   O.  D.  Adeniji ,   A.  Logunleko,   and  O.  State,   “ A  compara ti v e  stu d y   of  s y m m et ri c   cr y p togra p h y   m ec hani sm   on   D ES  ,   A ES  and   E B64  for  info rm ation  sec ur i t y , ”   vo l.   8 ,   no .   Febru ar y ,   pp .   45 - 51 ,   20 20.   [7]   A.  A.  Soofi,   I.   R ia z ,   and  U.  R ashe ed,   “ An  enha n c ed  vige n ere   c iph er  for  data  sec ur it y, ”   Int.   J.   S ci.  Technol .   Re s. ,  vol.   4 ,   no .   8 ,   pp .   141 - 145,   2015 .   [8]   D.  Nile sh ,   and  M.  Nagle ,   “ Th e  new  cr y p togra p h y   a lgori thm  wi th  high  through put, ”   in  2014  In t.   Conf .   Comput .   Comm un.   Informatic s  Us hering  Technol .   Tom or ro w,   To day,   ICCCI  2014 ,  2014,   pp.   3 - 7,   doi :   10. 1109/ICCCI.2014.6921739.   1 9 7 8 -2 0 0 0 2 0 0 1 -2 0 0 5 2 0 0 6 -2 0 1 0 2 0 1 1 -2 0 1 5 2 0 1 6 -2 0 1 9 Ha r d ware 1 1 0 2 3 B a nd wi t h 1 3 2 4 4 Mem or y 1 1 4 9 5 Oc cupan c y Le vel 0 6 7 6 2 Pow er   Consum pt i o n 0 3 6 17 8 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Number Per i od  of T i me Ha r d ware B a nd wi t h Mem or y Oc cupan c y Le vel Pow er   Consum pt i o n Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       An alysis of  des ign   goals  o f c r ypto graphy  algorit hms  ba s ed   on … ( Ali  M ohamm ad Nor ouz za de h Gil   M olk )   547   [9]   A.  Vass il ev,   L.   Feldman,   and  G.   W it te ,   “ A utomate d  cr y p togra ph i c  validation   (AC V)  te sting, ”   in  I TL   bull et in  for  Sept embe r 2018 ,  pp.   1 - 4,   2018 .   [10]   M.  Nage ndra ,   a nd  M.  Chandr a   Sekhar ,   “ Perform anc e  improve m ent   of  adv anced  en cr y pti on   a lgori thm  using   par allel   compu ta ti on , ”   Int .   J .   Soft w.   Eng .   it s  Appl . ,   v ol.   8,   no.   2,   pp.   287 - 296,   2014,   doi:   10. 14257/ijseia. 2014. 8. 2 . 28.   [11]   Tha l es,   Globa l  e ncry pti on   trends   study ,  P onemon Insti tute  R ese ar ch,   2018 .   .   [12]   Y.  Choi,  “ Cr y pt ana l y sis on  pr ivac y - awa re   two - fa ct or authe n ti c at i on  protoc ol   for w ire le ss   sensor  net works , ”   In t.  J .   El e ct r.   Comput.   Eng. ,   vol .   8 ,   no .   1,   pp .   605 - 610 ,   2018,   doi :  10 . 11 591/i jece . v8i1 . p p605 - 610.   [13]   M.  A .   A.  K.  Al - Dabba s,  A.  Alab ai ch i,   and  A.  S.  Abbas,  “ Dual  m et hod  cr y p tograph y   imag e  b y   t wo  forc e  sec u r e   and  stega nogra p h y   sec r et   m essage   in  IoT, ”   TEL KOMNIKA  ( T el e communic ation  Computing  El e ct ronics  an d   Control) ,  vol. 18 ,   no .   6 ,   pp .   2928 - 2938,   2020 ,   doi :  10. 1 2928 /T E L KO MN I KA . v18i6. 15847.   [14]   R.   F.  Abdel - Kade r,   S.  H.  El - S her if,   and  R .   Y.  Riz k,   “ Eff i ci e nt  two - stage   cr y ptogr aph y   s ch eme  for  sec ure   distri bute d  da ta  storage   in  cl ou d  computing, ”   Inte rnational   Jo urnal  of  El ec tri cal   and  Computer  Engi nee rin g   ( IJE CE) ,   vo l. 10 ,   no .   3 ,   pp .   3295 - 3306,   2020 ,   doi :  10. 11591 /i j ece.v10i3. pp3295 - 3 306.   [15]   P.  Siva  Sank aran ,  and   V.   B.   Ki r ubana nd,   “ H y bri d  cr y ptogr aph y   s ec uri t y   in   publ ic  cl oud   using  TwoFish  and  EC C   al gorit hm , ”   Inte r nati onal  Journal   of  El ectric a l  and  Computer  Engi nee ring  ( IJE CE ) ,   vol.   9,   no.   4,   p p.   2578 - 2584 ,   2019,   doi :  10 . 11 591/i jece . v9i4 . p p2578 - 2584.   [16]   B.   Murugana nt ham,  P.  Sham il i,   S.  Gane sh  K um ar,   and  A.  Murugan,   “ Quantum  cr y ptog ra ph y   for  se cur e d   comm unic at ion  net works , ”   Int ernati onal  Journal   of  El e ct rica l  an d  Computer  Engi nee ring  ( IJE CE ) ,   vol.   10,   no .   1,   pp .   407 - 414 ,   2020,   doi :  10 . 11 591/i jece . v10i1 . pp407 - 414.   [17]   S.  M.  S.  Re za  et  al. ,  “ Salsa20  ba sed  li ghtwe ight   sec urity   s che m e  for  sm art   m et er  comm unic at ion  i n  sm art   grid , ”   TEL KOMNIKA  ( Tele communic ati on  Co mputing   El e ct ronics  and  Control)   vol.   18,   no.   1 ,   pp.   228 – 233,   2020,   doi :   10. 12928/TELK OM NIK A.V18I1. 14798.   [18]   J.   Za le ws ki,   A.  J.   Kornec ki,   B.   D.   Cze jdo,   F.  G.   Gonza lez,   N.   Subram ani an,   and   D.   Tra wcz y nski ,   “ Curric ulum  deve lopment  for   embedde d  s y st ems   sec ur ity , ”   i n  2014  ASE E  A nnual  Confe ren ce   &   Ex positi on,   Indianapol is,   Indiana ,   do i:  10. 18260/1 - 2 -- 2023 7 .   [19]   A.  Sharm a,   “ Com par at ive   stu d y   of  s y m m et r ic   cr y p togra ph y  al gori thm , ”   th esis   Facul t y   of   Engi ne eri n g ,  Depa rtment  of  Com pute r  Scie n ce   &  Engi n ee r i ng ,  Paci fi c  Uni ver sit y   (PA HER),   Udaipur   (R aj asth an) ,  2014 .  [Online ] .   Ava il able:  h tt ps:/ / ww w.re sea rch ga te . n et /pub li c atio n/286863418_ co m par at ive _stud y_of_s y m m et ric   _cr y p togra ph y _ a lgori thm ,  do i: 10 . 13140/RG. 2. 1 . 1 031. 5601.   [20]   Lay l a  Pournaja f ,   Farna z  T ahmasebi an ,   L i  Xiong ,   Vaid y   Sunde ram ,   and   C y rus   Shahabi ,   “ Privacy   pre servi n g   rev erse   k - Ne are s t  Neighbor   qu eries , ”   In   2018  19 t h  IEEE  Int ernational  Confe ren ce  on  Mobile  Data   Manage men t   ( MDM ) ,  2018,   d oi:   10 . 1109/MDM . 2018. 00035 .   [21]   Farna z  Ta hm ase bia n,   L i  Xiong,   Mani  So toode h,   and  Vaid y   Su nder am ,   “ Crowds ourc ing  under   dat a  poisonin g   at t ac ks:  A  com par ative  stud y , ”   In   IFI P  Annual  Confe renc e  on   Data  and  Appl ic ati ons  Sec uri t y  and  Priv ac y ,  Spinger,   2020 ,   p p.   310 - 332 ,   doi :  10. 1007/978 - 3 - 0 30 - 49669 - 2_18 .   [22]   Bal avi v eka n and han,   A. ,   “ A  compara t ive   stud y   o f  cr y ptogr aph y   a lgori thm  in  d at a   sec urity   for  soft ware , ”   Journa l   of  th e  Gujarat   R ese arch  Soc iety ,   2019,   vol .   21 ,   pp .   1904 – 1918 .   [23]   Navid  Abapour ,  A y na z  Shafie sa bet ,   and  Rasoul   Mahboub ,   “ A  novel   sec ur ity   b ase d  routi ng  m e thod  using  an t   col on y   opt imization  algorithms   and  RP L  p rot ocol   in  the   Io T   net w orks ,”   Ma pta  Journal  of  El e ct rica l  and   Computer  Engi n ee ring ( MJ EC E) ,   vol .   3 ,   no .   1,   pp .   1 - 9 ,   2021 .   [24]   D.  Sehra wat,   N.   S.  Gill ,   and  M.  Devi,   “ Com par at ive   an aly sis  of  li ghtwei ght  blo ck   ci pher s  in  IoT - ena bl ed  sm art  envi ronm ent , ”   i n  2019  6th  Inte rnational   Confe r enc e  on  Signal   Proce ss ing  and  Inte grated  Ne tw orks,  SPIN  2019 ,  pp.   915 - 920 ,   Ma y   2019,   doi: 10. 1 109/SP IN.2019. 8711697.   [25]   T.   Om ran i ,   R .   Rho um a,   and   L.  Slim an .  “ Li ghtwei gh t  cr yptogra ph y   for   r esourc e - constr ained  dev ic es:   A  compara ti v e  stud y   and  recta ng le  cr y pt anal y s is, ”   in  Le ct u re  Notes   in  Business  Inf orm at ion  Proce ss ing,   201 8,   vol.  325,   pp .   107 - 11 8,   doi :  10 . 1007/ 978 - 3 - 319 - 97749 - 2_8.   [26]   S.  Ka ur ,   and   S.   Kaur,  “ Com par at iv e  an aly sis  of   li ghtw ei ght   cr yptogra ph y   al gori thms   for  sm art   grids, ”   in  4 th   IEE E   Inte rnat io nal  Confe r enc e   on  Signal  Proces sing,  Computin g  and  Control ,   ISPCC  2017 ,   Sep.   2017 ,   vo l .   2017 - Janua r y ,   p p.   564 - 567 ,   doi :  10. 1109/ISP CC.2017. 8269742.   [27]   S.  Ottosson,  D ev e lopi ng  and  Managing  Innov ati on  in  a  Fa st  Changing  and  Complex   World ,  Springe r   Inte rna ti ona l  Pu bli shing ,   2019 ,   d oi:   10 . 1007/978 - 3 - 319 - 94045 - 8 .   [28]   Ramtin  A.,  Hak ami  V.,   Dehgh a n  M. ,   “ A  per tu r bat ion - proof   sel f - stabi lizing   al g orit hm   for  const ruc ti ng  v irt u al  bac kbones  in  wi rel ess  Ad - Hoc  n et works , ”   i n   Inter nati onal  Sympo sium  on  Comput er  Net works  and  Distribute d   Syste ms ,  Com pute r  Networks  and  Distributed   S y stems   ( CND S  2013 ),   Com m unic at ions  in  Com pute r  an d   Inform at ion  Sci e nce ,   2014,   vol .   4 28 ,   Springer ,   Ch am ,   doi:  10. 1007 /978 - 3 - 319 - 1090 3 - 9_6 .     [29]   Am irre za   Ramti n ,   Vesal   Haka m i ,   and   Mehd i   Dehgha n ,   “ A  self - stabilizing  cl uster ing  a lgorithm   with  fau lt - cont a inment  feature   for  wire l es s  sensor  net wor ks , ”   In  7'th  Inte rnational   Symp osium  on  Tele c omm unic ati ons   ( IST'2014 ) ,   2014,   doi :  10 . 1109/IS TE L . 2014. 7000 799 .   [30]   Ali  Jaha nshah i ,   Hadi  Za m ani  Sabzi ,   Chester  La u ,   and   Daniel  W ong ,   “ GPU - NEST:  ch aracterizing  en e r g y   eff iciency   of   m ul ti - GPU   infe r ence  serve rs , ”   IEEE   Computer  Arch i te c ture  Let te rs ,   v ol.   19 ,   no .   2,   pp .   139 - 142 .   [31]   Jaha nshahi, A. ,   “ Ti n y CNN :  A Ti n y   Modular  CN N Acc elera tor  fo r  Embedde d   FP GA , ”   2019,   arXi v:1 911. 06777 .   [32]   Pourjaba r,  S.,  a nd   Choi,   G .   S .,   “ CVR:  A  Conti nuousl y   Vari a ble   Ra te   LDPC  Dec oder   Us ing  Parity   Ch eck   Ext ension  for  Minim um   La te nc y , ”   Journal  of  Signal   Proce ss i ng  Syste ms ,  pp.   1 - 8 ,   2020,   doi:  10. 1007/s11265 - 020 - 01597 - 0 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   23 , N o.   1 ,  Ju ly   2021 :  54 0   -   54 8   548   [33]   H.  A.  H.  Al  Na ffa kh,   R.   Ghaz a li ,   N.  K.  El   Ab badi ,   and  A.  N.   Raz za q ,   “ A  rev ie w  of  hum an   skin  det ectio n   appl i ca t ions  bas ed  on  imag e  pro ce ss ing, ”   Bull.   El e ct r.  Eng.  Inf orm ati cs ,   vol .   1 0,   no.   1,   pp.   12 9 - 137,   2021,   doi :   10. 11591/eei . v1 0i1. 2497.   [34]   M.  Mous sa,   “ A n  it er at iv e  a lgo rit hm   for  col or   spac e  opt imization  on  image  segm ent at ion , ”   TEL KOMNIK A  ( Tele communic ati on  Computing   El e ct ronics  a nd  Control) ,   vol.   19,   no .   1,   pp.   199 - 20 5,   2020,   doi :   10. 12928/TELK OM NIK A.V19I1. 15122.   [35]   N.  V.  Thoa i,   “ Crit eria  and  di m ension  red uct i on  of  li nea r  m ult iple  cri t eria  opti m iz ation  proble m s, ”   J.   Glob .   Optim. ,   vol.  52,   no.   3 ,   pp .   499 - 5 08,   2012 ,   doi :  10 . 1007/s10898 - 01 1 - 9764 - 4.   [36]   T.   Ga l ,   and   H.   Le b erl ing ,   “ Re dundant   ob je c tive  func ti ons  in   li n ea r   vector  m axi m um   proble m s  and  th eir   det ermina ti on, ”   Eur.   J .   Op er.   Res . ,   vol .   1 ,   no .   3 ,   pp.   176 - 184 ,   19 77,   doi :  10 . 1016 /0377 - 2217(77)9 0025 - X.   [37]   R.   Zha ng ,   T .   Du,  and  S.  Qu,  “ A  princ ip al   compo nent   an aly sis  al g orit hm   base d  on  dimension  red uc ti on  window, ”   IEE E   Acce ss ,   vo l.   6 ,   pp .   63737 - 6 3747,   2018 ,   doi : 10.1109/ ACCESS . 2018. 2875270.   [38]   E.   Hodo  et   al. ,  “ Thre at   an aly sis   of  IoT  net works   using  art ifi cial   neur al   ne twork  int rusion  detec t i on  sy st em, ”   in   2016  Int. Sy mp .   Net works,  Comp ut.   Comm un.   IS NCC 2016 ,  2016 ,   pp .   4 - 8 ,   doi :  10 . 1109/ISNCC.20 16. 7746067.   [39]   S.  Baba r ,   P.  Ma hal l e,   A.  St ango,  N.  Prasad,   and  R.   Prasad,   “ Propos ed  sec urit y   m o del   and  threat   t a xonom y   fo r  th e   Inte rne t  of  Thi n gs  (IoT ), ”   Comm un.   Comput.   Inf.   Sci. ,   vo l.   89  C CIS,  pp.   420 - 429,   2010,   doi:   10 . 1007/978 - 3 - 642 - 14478 - 3_42.   [40]   A.  Alkha yy a t,  A.  A.  Tha b it ,   F.  A .   Al - Ma y a li,  and   Q.  H.   Abbasi,   “ W BS N  in  IoT  h ea l th - base d  appl i ca t ion:   Towa rd   del a y   and   energ y   consum pti on  m ini m iz at ion , ”   J .   Sensors ,   vo l. 2 019,   2019 ,   doi :  1 0. 1155/2019/ 250 8452.   [41]   M.  A y a z,   M.  A m m ad - Uddin,   Z.   Sharif,   A.  Ma nsour,  and  E.   H .   M.  Aggoune,   “ Inte rne t - of - Things   (IoT ) - base d   sm art   agr ic ult u r e:   Towa rd  m ak ing  the   fi el ds  t al k, ”   IEEE  Acc ess ,   vol.   7,   pp .   129551 - 129583,   2019,   doi:   10. 1109/ACCESS . 2019. 2932609.   [42]   M.  Hasan,  M.  M.  Islam,  M.   I .   I.   Z ari f ,   and  M.   M.  A.  Hashem ,   “ Atta ck  and  ano m aly   detec t ion  i n  IoT  sensors   in   IoT  site s  using   m ac hine   learn ing  appr oa che s, ”   Inte rn et   of   Things ,   vol.   7 ,   p.   100059,   Sep.   2019 ,   doi :   10. 1016/j.iot.20 19. 100059.   [43]   H.  J.  Ban,   J.  Choi,   and  N.  Kang,   “ Fine - gra ine d  support  of  sec urity   serv ices  for  resourc e  constrai ned  int ern et   of  thi n gs, ”   Int .   J. Distrib.   S ens.   N etwor ks ,   vol. 2016 ,   20 16 ,   doi :  10 . 1 155/2016/ 78246 86.   [44]   Shujaa t  Khan ,   Mansoor  Ebra hi m ,   and  Kafe e l  Ahm ed  Khan ,   “ Perform anc e  ev al u at ion  of  se cur e  f orc e  s y m m et ri c   ke y   a lgori thm , ”   i n  Proc. I nt .   Mu lti - Topic  Con f. ( IMTIC) ,   Pak istan ,  2015 ,   pp .   11 - 13 .   [45]   L.   At zor i,  A.  I er a,   and  G.  Morab it o,   “ Th e  Int ern e t  of  Th ings:  A  surve y , ”   Comput.   Net works ,   vo l.  54,   no.   15,   p p .   2787 - 2805,   201 0,   doi :  10 . 1016/j.c om net.2010. 05 . 010.   [46]   M.  Ebra h im,  S.   Khan,   and  U.   Khali d ,   “ Secur i t y   r i sk a naly sis  in  p e er  2  p ee r   s y st e m , ”   2012,   arXi v:1 4 04. 5123 .   [47]   R.   J y oth i ,   and  N.  G.  Choll i ,   “ An  eff icient   appr oa c h  for  sec ure d  co m m unic at ion  in  wire le ss   sensor  net works , ”   Int .   J.   Elec tr.   Compu t.   Eng. ,   vo l. 10,  no.   2 ,   pp .   1641 - 1647,   2020 ,   doi : 10.11591/ i je c e. v 10i2. pp1641 - 16 47.   [48]   M.  N.  Hi eu,  D.  H.  Ngoc,  C.   H.  Ngoc,   T .   D .   Ph uong,   and   M.  T.  Cong,   “ New  pr imiti ves  of   cont r oll ed   elem ents   F2/4  for  blo ck  c iphe rs, ”   Int ernat ional   Journal  of   Elec tri cal   and   Computer  Engi n ee ring  ( IJE CE) ,   vol.   10 ,   no .   5 ,   pp.   5470 - 5478 ,   2020,   doi :  10 . 11 591/IJECE . V10I 5. PP 5470 - 5478.   [49]   Fahimeh  Arab ,   Mohs en  Kari m i ,   and   Se y ed  Mos ta fa  Safa v i ,   “ Anal y s is  of  QoS   par amete rs  for  vide o  tr aff ic   i n   hom epl ug  AV   standa rd  using   NS - 3 , ”   In   2016   Smar t  Gr ids Conf er enc e   ( SGC) ,   doi:   10. 1109/SGC.2 016. 7882949 .   [50]   Mohs en  Kari m i ,   Ali  Jah ansha hi ,   Abbas  Maz lou m i ,   and   H adi   Zam ani   Sabzi ,   “ Bo rde r  ga te wa y   pr otoc ol   anoma l y   det e ct ion   using  neur al ne twork , ”   i n   2019   IEEE  In te rnational   Conf ere nce on  B ig  D ata  ( Bi g  Data) ,   2020,   pp.   6092 - 6094 ,   doi :  10 . 11 09/Bi gData 4709 0. 2019. 9006201 .   [51]   Eff y   R aja  Naru ,   Hem raj   Saini ,   a nd   Mukesh  Sharm a ,   “ A  rec ent  r evi ew  on  li ghtw ei ght  cr y ptogr ap h y   in  IoT , ”   in   2017  Inte rnatio nal  Confe renc e  on  I - SMAC  ( Io T   in  Soci al,   Mobi le ,   Analyt ic s  and  Cloud)  ( I - SMAC) ,   2017,   doi:   10. 1109/I - SM AC.2017. 8058307 .   [52]   S.  Deb ,   and  M.  M.  Haque ,   “ El li pti c  cur v e  and  pseudo - inve rse  m at rix  base d  cr y ptos y stem  for  wire le ss   sensor  net works , ”   Inte r nati onal  Journal   of  El e ct ri cal   an d  Computer  Eng ine ering   ( IJE CE ) ,   vol.   9 ,   no .   5 ,   p.   4479 ,   201 9 ,   doi:   10 . 11591/ij ec e . v9i5 . pp4479 - 4492.   [53]   B.   K.  Sidd art h a ,   and   G.  K .   Ra vikumar,   “ An  e ffic i ent   d ata  m a sking  for  sec ur i ng  m edi cal  d at a   using  DN A  enc oding   and   ch aot i c  s y s te m , ”   I nte rnational   Jou rnal  of  El e ct ri ca l  and  Comput er  Engi ne ering  ( IJ ECE ) ,   vol .   10 ,   no.   6 ,   pp .   6008 - 6018,   2020 ,   doi : 10.11591/ i je c e. v 10i6. pp6008 - 60 18.   [54]   P.  Aparna ,   and  P .   V.  V.  Kishore,   “ An  eff ic ie nt  m e dic a l  image  wat e rm ark ing  te chn i que  in  e - he althc are   app li c at ion   using  h y bridization  of  compress ion  and  cr y p togr aph y   a lgori th m, ”   J.   Intell.   Syst . ,   vol.   27,   no.   1,   Jan.   2018,   doi :   10. 1515 /j is y s - 20 17 - 0266.   [55]   M.  El hosen y ,   K.   Shankar ,   S.   K.  La kshm ana pra b u,   A.  Masel eno,  and  N.  Arunku m ar,   “ H y brid  op ti m iz ation  wit h   cr y p togra ph y   en cr y p ti on  for  m ed ic a l  image  sec ur i t y   in  In te rn et   of Things, ”   Neural Com put.   Appl. ,   v ol.   32,   no .   15,   pp.   10979 - 1099 3 ,   Aug.   2020,   do i:   10 . 1007/s0052 1 - 018 - 3801 - x.   [56]   P.  T.  Akkasal ig ar ,   and  S.   Bir ad ar,   “ Sel ec t ive  m edi c al   image  en cr y p ti on   using  DN A  cr y ptogr a ph y , ”   In formatio n   Sec urit y  Journal ,   vol .   29 ,   no .   2 ,   p p.   91 - 101 ,   Mar .   03,   2020 ,   doi :  10 . 1080/19393555.2020.1718248.   [57]   M.  A.  Sim pli cio,  M.  V.  M.  S il va ,   R.   C .   A.  Alves,   and  T.   K.  C.   Shibata,   “ Li ghtwei ght  an d  esc row - le ss   aut hen ti c at ed  ke y   agr e ement  for   the   int ern e t  of  thi ngs, ”   Comput.   Comm un. ,   vol.   98,   no.   Ma y ,   pp.   43 - 51,   2017,   doi:   10 . 1016/j.c o m com.2016. 05. 0 02.   [58]   M.   Us m an,   I.   Ahm ed,   M.  Im ran ,   S.  Khan ,   an d  U.  Ali,  “ SIT:  A  li ghtwei gh t  enc r y pt ion  a lgor it hm   for  sec ure   int ern et   of  th ings , ”   Int .   J .   Adv .   Comput.   Sc i.   Appl. ,   vol.   8 ,   no.   1,   pp.   1 - 1 0,   2017,   do i :   10. 14569/ijac sa . 2017. 080151.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.