Ind o n es ian Jou r n al  o f   E le ctric a l E n g in ee r ing   and  C o mp u t er  S c ienc e   V ol . 8 ,  No.  3,  Dec em be r  20 17 , p p .  7 0 9   ~  7 1 1   DO I: 1 0. 11 5 91 / i j ee c s .v 8 . i 3 . pp 7 0 9 - 7 1 1   709       Rec ei v ed   J un e  29 ,  20 1 7 ; R ev i s ed   A ug us t 1 5 ,   20 1 7 ;  A c c ep ted   S e pte mb er  23 ,  20 1 7   RTL  M od ell ing   f or th e  Cip her  Bl o c k C hain i ng  M od e  (CBC ) f or Dat a  Securi t y       M ee n ak shi   RK * ,  A   A r iv az h agan   A M ET  Un i v e rs i ty ,  Che n n a i       Th e   d e m a n d   o f  s a t e l l i te   c o m m u n i c a t i o n ,   th e   s e c u ri t y   a l g o ri th m s   a re   to   b e   d e s i g n e d   i n   th e   b o a rd .   Th e   i n fo rm a t i o n   fro m   th e   s a t e l l i t e   t o   th e   g r o u n d   i s   r e q u i r e d   th e   d a ta   s e c u ri ty   wit h   th e   c r y p to g ra p h i c   a l g o r i th m s .   Ad v a n c e d   e n c r y p t i o n   s ta n d a rd   (AES)   i s   o n e   o f  t h e   p r o m i s i n g   c ry p to g ra p h i c   a l g o ri th m s   fo r   th e   te rre s tr i a l   c o m m u n i c a ti o n .  In   t h i s   p a p e r,  th e   e n c r y p ti o n   a n d   d e c ry p ti o n   i s   m a i n l y   fo c u s e d   o n   th e   c i p h e r  b l o c k   c h a i n i n g   (CBC )  m o d e   fo r  a c h i e v i n g   th e   h i g h   s e c u re d   d a t a   tr a n s m i s s i o n .   Fo r  e ff i c i e n t  d a ta   tra n s m i s s i o n ,  th e   AES  a l g o ri th m   i s   i m p l e m e n te d   b y   u s i n g   C BC  m o d e .  Th e   p ro p o s e d   work   i s   d e s i g n e d   b y   u s i n g  RTL  m o d e l i n g  a n d  a l s o  t h e  m i n i m u m  n u m b e r s  o f  l o g i c a l  e l e m e n ts   a re  u s e d  f o r  i m p l e m e n ta ti o n .       Key w ords :  Ad v a n c e d   En c r y p ti o n   Sta n d a rd ,  Cip h e r  b l o c k   c h a i n i n g ,  d a ta   s e c u r i ty ,  Reg i s t e r  tra n s fe r  l e v e l ,   Dat a  t ra n s m i s s i o n     Copy righ t  ©  2 0 1 7   I ns titu t e  o f  Adv a nc e d  Eng i ne e ring  a nd   Sc ie nc e .  All  righ t s  re s e rve d.       1.  Rev iew  O f ciph er  Bloc k  Ch ainin g  M o d es   T he   de s i gn   i s   c ap a bl e  of   m ai nt ai ni n g  thr ou g hp ut   du r i n g  k e y   c h an g es   gi v e n  a  m ax i m u m   of   on e  c ha ng e  e v er y   1 20   c y c l es .  A no th er   de s i g n  ha s   a  throug hp ut  of   28 .5  G bp s   an d  s up po r ts   k e y   c h an g es   e v er y   c y c l e.  T he   f l oo r   p l an ni n g  an d   a   pi p el i ne d  k e y   ex pa n de r   wer e  d ev el o pe d   tog et he r   wi th   m od i f i c ati on s   to  th e  m i x   c ol um ns   an d  c o m po s i te  f i el d  i m pl em en tat i o n  of   S u b  B y t es   op erat i o n.  A E S  s ec ure  c ha nn e l  of  an y  f ee db ac k   m od e i nc l ud i ng  c i ph er bl oc k  c ha i ni n g.  Chr i s t y   M   A   et   al .,  [3 ]  de s c r i b ed   the   s ec urit y   da t a  tr a ns m i s s i o n  al go r i thm   i n  c r y pt og r ap h y   i s   ad v an c e d   en c r y pt i o n  a l go r i thm .  T he   pa s s   tr an s i s tor  l og i c   i s   us e d  f or  the   m i ni m al   po wer   c o ns um pti on   a n d  ac hi e v es   th e  l es s   nu m be r   of   tr an s i s tor  c ou nts .  Us i ng   a  s i m pl e  ex c l us i v e  O R  ga t e  tha t  i s   X O R  ga te  pa s s   tr an s i s tor  l og i c   i s   us ed   to  m i ni m i z e  t he   p o w e r .  T he   po wer   c on s um pti on   of   m i x   c ol u m n  i s   r ed uc ed   i n  A E S .  X O R  ga tes   are  c on s tr uc ted   b y   us i ng   s i x   pa s s   tr an s i s tors   w h i c h  r ed uc e  the   nu m be r   of   l arge  tr an s i s tor  c ou nts .  T he   s tr ea m   c i ph er  al g orit hm   ba s ed   on   m od i f i ed   A E S   b l oc k   c i ph er  c on c ep t  t o  ac hi e v e  hi g h  c om pl ex i t y   i n  e nc r y pt i on   an d  d ec r y pt i on   proc es s es .  T he   s tr e a m   c i ph er  us es   thr ee   f un c ti o ns ,  two  of   the m   are  m o di f i ed   s ub   b y t e  an d  on e  i s   m od i f i ed   m i x   c ol u m n  tr an s f or m ati on   of   A E S   al g orit hm   w i th  a n  a dd i ti o n  to   the   p erm uta ti on   f un c t i on .   T i n y   b l oc k s   of  s i z es   ( 2 * 2,   4* 4,   6* 6 … )   h av e  be en   i m pl em en ted   i n  t h e  a l go r i thm .  Ne w   c r y p tog r ap h y   a l g orit hm   wi th   f or  ef f ec ti v e  d ata   c om m un i c ati on   i s   d i s c us s ed   i n   [5] .   G en er ati ng   a  d i g i ta l   s i gn at ure  b as ed   on   n e w   c r y pt og r a ph i c   s c h em e  f or  us er  au the nti c ati o n  an d  s ec urit y .  T he   n e w   m e s s ag e  di ge s t  al g orit hm   i s   to  prov i de   hi gh   s ec urit y ,  to  tr a ns f er  da ta  b y   c om bi na ti on   of   di gi ta l   s i g na t ure   al g orit hm   an d  s y m m etri c   k e y   c r y pto graph y   a l go r i th m   i s   de s c r i be d  i n  [6] .  P r e v en ti o n  of   Co - op erat i v e  B l ac k   Hol e  at ta c k   i n  Ma n et  on   DS R  pr oto c ol   us i n g  Cr y p tog r ap h i c   A l go r i thm   i s   pres en te d i n [ 7 ].     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
  IS S N:  2 50 2 - 4 75 2       IJE E CS   V ol .  8 ,  N o.  1 ,  D e c e m b e r   2017  :   7 0 9   –   7 1 1   710       F i gu r e  1 .   C i ph er B l oc k  Cha i ni n g M o de   S tr uc ture       2.  S i mu latio n   Re sult s           F i gu r e  2.  S i m ul ati on  R es ul t  f or the  E nc r y pt i on           F i gu r e  3.  S i m ul ati on  R es ul t  f or the  Dec r y p ti on     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJE E CS   IS S N:  2 50 2 - 4 75 2     RT L  M o de l l i ng   for th e C i ph er  B l oc k  Cha i ni ng   Mo d e (C B C)  fo r  D ata   S ec ur i ty   ( M ee na k s hi  R K )   711   3 . S ynt h es is  Res u lt s  A n al ys is   In  order   t o  ac h i e v e  th e  h i gh   s ec ured  da t a  tr an s m i s s i on ,  the   C i ph er  bl oc k   c ha i ni n g  m od e   i s   to  be   i m pl em en ted   i ns tea d  of   the   c ou nte r   m od e.  B y   us i ng   c o un ter  m od e  i s   i nc r e as i ng   t he   LUT  c ou nts   an d  t he   p o w er  ut i l i z at i on s .  T he   CB C  m od e   i s   i m pl e m en ted   i n  the   e nc r y pti on   a nd   de c r y pt i o n  to   ac h i e v e  the   hi gh   ef f i c i en c y   l e v e l   i n  t erm s   of   V LS I   de s i gn   en v i r on m en t.  T he   s y nth es i s   r es ul ts   are c arr i e d o ut  b y  us i ng  t he  X i l i nx  IS E  de s i gn  s u i t e.           F i gu r e  4 .   S y n the s i s  r es ul ts   f or the  Lo ok - Up - T ab l es  ut i l i z at i on s       4 .  Co n clus ion   T he   propos e d  C i ph er  b l oc k   c ha i ni ng   ( CB C)   m od e  ba s ed   en c r y pt i on   an d  d ec r y p ti on   i s   i m prov i ng   the   area   ut i l i z at i on s   c om pa r e  tha n  t he   tr ad i t i o na l   m eth od .  T he   pro po s ed   wor k   i s   de s i g ne d  b y   us i ng   V eri l og   HDL  l a ng u ag e .  T he   s i m ul a ti on   i s   ev a l u ate d  b y   s u i ng   the   Mo de l s i m   X E  an d  th e  s y nt he s i s  r es u l t s  are ge n erate d b y  us i ng  th e X i l i nx  I S E .       Ref er en ce s   [1]    Hig h   Sp e e d   L o w   Cos t  I m p l e m e n t a ti o n   o f   Ad v a n c e d   E n c r y p ti o n   St a n d a r d   o n   FPGA .   I n te rn a t i o n a l   J o u rn a l  o f  El e c tro n i c s  &  T e l e c o m m u n i c a t i o n   a n d  I n s tr u m e n t a ti o n  En g i n e e r i n g   ( IJ ETI E) .   2 0 1 0 .   [2]    Sc a l a b l e   1 2 8 - b i t  AES - CM   Cr y p to - Core   Rec o n fi g u ra b l e   Im p l e m e n ta ti o n   fo r  Se c u r e   Com m u n i c a ti o n s .  IEEE  c o n f e re n c e   o n  2 0 1 0 .   [3]    Im p l e m e n ta t i o n   a n d   Pe rfo r m a n c e   An a l y s i s   o fAES - 1 2 8   C BCal g o ri th m i n   W S Ns .   Hy e o p g e o n   L e e ,   Ky o u n g h w a   L e e ,  Y o n g t a e  Sh i n   Dep a rt m e n to f  Co m p u ti n g t,  S o o n g s i l  U n i v e rs i ty ,  Ko re a .   [4]    Hig h - Sp e e d   VL SI  Arc h i te c tu r e s   fo r  th e   AES  Al g o ri t h m .   E EE  Tra n s a c ti o n s   o n   Ve ry   L a rg e   Sc a l e   In te g ra ti o n   (VL SI)  S y s t e m s .   2 0 0 4 ;   12 ( 9 ) .   [5]    G a n e s h K u m a r  K,  Ari v a z h a g a n   D.  Ne w   c ry p to g ra p h y   a l g o ri th m   w i th   f o r  e ff e c ti v e   d a ta   c o m m u n i c a t i o n .   In d i a n  J o u rn a l  o f  Sc i e n c e  a n d   Te c h n o l o g y .   2 0 1 6 ;   9 ( 4 8 ) :   1 0 8 9 7 0 .   [6]    G a n e s h k u m a r  K  a n d   Ari v a z h a g a n   D.  G e n e ra ti n g   a   d i g i t a l   s i g n a tu re   b a s e d   o n   n e w   c ry p to g ra p h i c   s c h e m e   fo r  u s e r  a u th e n ti c a ti o n   a n d   s e c u ri ty .   I n d i a n   J o u rn a l   o f  Sc i e n c e   a n d   Te c h n o l o g y .   2 0 1 4 ;   7 (S 6 ) :   1 - 5.   [7]    Ve n n i l a   G ,  Ari v a z h a g a n   D  &  M a n i c k a s a n k a ri   N.  Pre v e n ti o n   o f  Co - o p e ra t i v e   Bl a c k   Hol e   a tt a c k   i n   M a n e t  o n   DSR   p ro to c o l   u s i n g   Cry p to g ra p h i c   Al g o ri th m .   I n te rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f  En g i n e e ri n g   a n d   Te c h n o l o g y  ( IJ ET).   2 0 1 4 ;   6 ( 5 ) :   2401.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.