I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   20 ,   N o .   1 O c t o be r   20 20 ,   pp .   361 ~ 36 9   IS S N :   25 02 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 20 .i 1 . pp 361 - 36 9             361       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   Fa st   l i g h t w e i g h t   b l o c k   c i p h e r   d e s i g n   w i t h   i n v o l u t i o n   su b st i t u t i o n   p e r m u t a t i o n   n e t w o r k   ( S PN )   st r u c t u r e       O m ar   A .   D aw o o d   C o m put e r   S c i e nc e   D e p a r t m e n t ,   U n i v e r s i t y   o f   A nba r ,   I r a q       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e J a n   27 ,   2 020   R e v i s e A pr   2 ,   2020   A c c e pt e A pr   16 ,   2020       I n   t he   pr e s e n t   pa pe r ,   a   ne w   c r y pt o g r a phi c   l i g ht w e i g ht   a l g o r i t hm   ha s   be e de v e l o pe f o r   t he   I nt e r ne t   o f   T hi ng s   ( I o T )   a ppl i c a t i o ns .   T he   s ubm i t t e c i p he r   de s i g ne w i t h   t h e   i nv o l ut i o S ubs t i t u t i o P e r m u t a t i o N e t w o r S P N   s t r uc t ur e .   T he   i nv o l ut i o s t r uc t u r e   m e a ns   t ha t   t he   s a m e   e nc r y pt i o a l g o r i t hm   i s   us e i t he   de c r y pt i o pr o c e s s   e xc e pt   t h e   c i phe r i ng   ke y   a l go r i t hm   i s   a ppl i e i r e v e r s e   o r de r .   T he   i nt r o duc e a l g o r i t hm   e nc r y pt s   t he   d a t a   w i t a   bl o c s i z e   o f   128 - bi t   192 - bi t   o r   256 - b i t ,   w hi c i t e r a t i v e   w i t 1 0,   1 a nd  14 - r o unds   r e s pe c t i v e l y   s i m i l a r   t o   t he   A E S   c i ph e r .   T he   de s i g a s pe c t   s uppo r t s   a n   e l e g a n t   s t r uc t ur e   w i t h   a   s e c ur e   i nv o l ut i o r o und  t r a ns f o r m a t i o n.   T he   m a i n   r o und  i s   bu i l t   w i t ho ut   S - B o s t a g e   i n s t e a d   t h a t   i t   u s e s   t h e   o n - f l y   i m m e di a t e   c om put i ng   s t a g e   a nd  t he   i nv o l ut i o o f   m a t he m a t i c a l   i nv e r t i bl e   a f f i n e   e qua t i o ns .   T h e   p r o po s e c i ph e r   i s   a do pt e t o   w o r i a   r e s t r i c t e e nv i r o nm e nt   a n w i t l i m i t e r e s o ur c e s   pe r t a i ni ng   t o   e m be dd e de v i c e s .     T he   pr o po s e c i phe r   i n t r o duc e s   a a c c e pt e s e c ur i t y   l e v e l   a nd  r e a s o na b l e   G a t e   E qu i v a l e nt   ( G E )   e s t i m a t i o w i t h   f a s t   i m p l e m e nt a t i o n.     Ke y w or ds :   B l oc c i ph e r   Int e rn e t   o f   t h i n g   (Io T )   E m b e dde de v i c e s   In v o l ut i o s t ruc t u r e   L i ght w e i gh t   c i p h e r   S y m m e t ri c   c i p h e r   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   O m a A .   D a w oo d,     D e pa rt m e n t   o f   Co m put e S c i e n c e ,     U n i v e r s i t y   of   A n b a r,   I r a q.     E m a i l :   O m a r - A b dul r a hm a n @ uo a n b a r. e du. i q       1.   I N TR O D U C TI O N   T h e   I n t e rn e t   o f   T hi n gs   (Io T )   i s   a   f r e s w o r l dv i e w   t ha t   i s   qui c kl y   m a ki n g   p r o g r e s s   i n   d a t a   i nn o v a t i o n.   T h e   e s s e n t i a l   m e a o f   t h i s   i de a   i s   t h e   i n e s c a pa b l e   ga dge t s   a r o u n us ,   w hi c h   c a n   c o l l a b o r a t e   a nd  c oo r di na t e   w i t h   t h e i r   n e i g h b o r s   t o   a c hi e v e   s h a r e o bj e c t i v e s   t h r o ug h   r e m a r k a b l e   t e n d i n t o   pl a n s   [1] .   T h e   w i de s pr e a o e m b e dde d e v i c e s   t h a t   f i t   f o r   i nt e r f a c i n w i t h   t h e   i n t e rn e t   ha s   b e e n   de v e l o pe m a s s i ve l y .   A   l a r ge   n u m b e r   of  t h e s e   pe r v a s i v e   t i n y   de v i c e s   w i l l   ke e ru nn i ng  o n   c o m pe l l e s t a ge s   w i t r e s t r i c t e po w e r   a n c o n s t ra i n e d   r e s o ur c e s   [2].   I n   r e c e nt   y e a r s ,   Io T   i nt e ra c t s   c o n s i de r a b l e   a t t e nt i o t o   de pi c t s   t h e   f ra m e w o r o f   c o n n e c t i o n   t t h e   i n t e rn e t   v i a   t h e   s m a l l e s t   de v i c e s   t o   be   un i v e r s a l   a nd  ub i q ui t o us .   T h e   pe r v a s i v e   c o n n e c t e de v i c e s   i n c l ude   s e n s o r   n o de s ,   s m a r t   c a r ds ,   F P G A   e m b e dd e de v i c e s ,   A S IC  a n R a di o - F r e que n c y   Ide n t i f i c a t i o n   (R F ID ).     In  t h e   e r a   o f   w i r e l e s s   t ra n s m i s s i o n,   t h e r e   i s   a n   u rge nt   n e e f o r   s e c ur i ng  t h e   i n f o r m a t i o n   f r o m   s t e a l i n g   o t h e f t   i n   a d di t i o t o   t r us t   t h e   n e t w o r p r o t o c o l s   [3].   T h e   s p r e a d   c o n n e c t e de v i c e s   c r e a t e   n e w   c h a l l e n ge s   a nd  c r i t i c a l   ri s ks   r e g a r di ng  s e c ur i t y   t h r e a t s .   T h us ,   s e v e r a l   i nn o v a t i v e   l i g ht w e i gh t   a l go ri t hm s   h a v e   b e e n   pr o po s e d   t o   f i t   t h i s   t y pe   of   r e s t r i c t e e n v i r o nm e nt   i t e r m s   o f   pow e r   c o n s um pt i o n,   a r e a   c hi ps ,   G a t e   E qui v a l e nt   a nd  o t h e p a r a m e t e r s   [4] .   L i g ht w e i gh t   a l go ri t hm s   a r e   a   n e w   di r e c t i o i c r y pt o gr a p hi c   t e rm i n o l o g y   t ha t   de a l   w i t h   i m p l e m e nt i ng  c r y pt o gr a p hi c   pr o t o c o l s   t h r o ug h   a   de d i c a t e e n v i r o n m e n t .   T h e   l i g ht w e i gh t   c i p h e r ’s   j ob   i s   t t r us t   t h e   d a t a   w i t h   l o w - c o s t   r e qui r e m e n t s   t hr o ug h   t h e   c o n s t r a i n e e n v i r o nm e nt   i b o t h   s o f t w a r e   a n ha r dw a r e   [5].   T h e   m a i n   i s s ue s   a ddr e s s e by   t h e   r e s e a r c h e r s   a n de s i g ne r s   a r e   h o w   t de s i gn   a   r e a s o n a b l e   s e c ur e   c i ph e w i t h   t h e   l e a s t   h a rdw a r e   r e s o ur c e s   a n s pe e o s of t w a r e   i m pl e m e n t a t i o n.   T h e   m o s t   e xi s t i n o f   t r a di t i o n a l   c i ph e r s   a r e   i n a p pl i c a b l e   t o   us e   i e m b e dde de v i c e s   w i t h   l ow   pow e r   p r o c e s s i n g ,   L a t e n c y ,   a n d   r e s t r i c t e d   of  l o w   c o n s um i ng  e n e r gy .   A l t h o ugh   t h e r e   a r e   a   l o t   o f   c r i t i c i s m s   a b o ut   t h e   de s i g n   o f   l i ght w e i gh t   a l go r i t hm s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   20 ,   N o .   1 O c t o b e r   20 20  :     361   -   36 9   362   b e c a us e   t h e y   d o   n o t   gi v e   a   h i g h   l e v e l   of   s e c ur i t y .   T h i s   m a t t e r   ge n e ra t e s   a   ge n e r a l   i m p r e s s i o n   a b o ut   t h e   l i g ht w e i gh t   m o de l s   a r e   b e i n l e s s   r e s i s t a n c e   a g a i n s t   t h e   m a l i c i o us   a t t a c ks   [ 6].   H ow e v e r ,   t h e   l i g h t w e i ght   de s i gn   i s s ue   do e s   n o t   m e a n   t ha t   i t   i s   a   w e a o r   n o t   r o b us t   c i ph e r,   o n   t h e   c o n t ra r y ,   i t   h a s   o n l y   fe w e r   qua l i t i e s   c o m pa r e w i t h   t h e   t r a di t i o na l   s y m m e t ri c   c i ph e r s   f ur t h e rm o r e   i t   c ha r a c t e r i z e by   l i g h t w e i ght   a n e l e ga nt   i n t e rn a l   s t r uc t u r e .   N e v e r t h e l e s s ,   i t   c a n   h a v e   a n   i nt e r e s t i n c o n t ri b ut i o n   t o   a ppl y   a   t r us t e m o de rn   m o de l .   M a n y   de s i gn e r s   a n d   de v e l o p e r s   w o r t o   de v e l o n e w   l i g ht w e i ght   a l go r i t hm s   f o r   t h e   s y m m e t r i c   c i p h e f i e l ds   a n t h e y   h a v e   l a u n c h e s e v e r a l   p r o j e c t s   i n   d i f f e r e n t   t r e n ds :   l i g h t w e i g h t   s t r e a m   c i p h e r s ,   l i g ht w e i gh t   b l o c k   c i ph e r s ,   l i g ht w e i gh t   M e s s a ge   A ut h e n t i c a t i o n   Co de   (M A Cs ),   l i g h t w e i ght   P s e udo - R a n do m   N um b e r   G e n e ra t o (P R N G a n l i g ht w e i ght   h a s f un c t i o n s .   T h e r e   a r e   n o   b i di f fe r e n c e s   o r   p r e c i s e   c o n t ra di c t i o n s   b e t w e e n   t h e   l i g ht w e i gh t   a n t h e   t ra di t i o n a l   c i p h e r   f r o m   t h e   v i e w p o i n t   of   de s i gn ,   s i n c e   t h e   t w o   m o de l s   us e   t h e   s a m e   c o m pr e h e n s i o n s   a n t h e   s a m e   s t ra t e gi e s ,   e xc e pt   t h a t   t h e   f i r s t   o n e   w i t h   f e w e r   fe a t u r e s   a nd  l e s s   c o s t   a n m a y   pr o duc e   l e s s   s e c ur i t y   m a r g i n s   [7].   T h e r e   a r e   s e v e r a l   m o de rn   l i g h t w e i g h t   a l go ri t hm s   t h a t   h a v e   e m e r ge r e c e n t l y ,   w h i c h   w o r w i t h   v a r i o us   s t r uc t u r e s   a n d i f fe r e nt   m a t h e m a t i c a l   a nd  a l ge b r a i c   f o un da t i o n s   s uc h   a s   F e W   [8],   D E S L   [9],   L E D   [10],   K l E IN   [11],   M IB S   [12],   K A T A N   [13],   m C r y pt o n   [14],   S E A   [15],   H IG H   [16],   D E S X L   [17],   P i c c o l o   [18],   CL E F IA   [19]  S i m o n   a nd  S pe c [20],   L E A   [21],   T E A   [22] ,   P uf f i n   [23],   X T E A   [24],   IC E B E R G   [25],   H e r e ,   i t   i s   a n   i m po rt a nt   t o   r e f e r   t o   t h e   r e a de r s   f o r   a ddi t i o na l   i n f o r m a t i o n   t o   s t a y   up  t da t e   a t   t h e   e dge   o n   de v e l o pe m o de l s .         2.   LI TER A TU R S U R V E Y   T h e   p r e s e n t   s t udy   t ri e s   t o   e xpl a i s o m e   i n t e r e s t i ng  r e l a t e w o r ks   a b o ut   t h e   l i g h t w e i g h t   s y m m e t r i c   c i ph e r s   w i t h   S P N   s t r uc t u r e .   A .   B o gda n o v   a n e t   a l   pr o po s e a n - u l t ra   l i g ht w e i gh t   b l o c c i ph e r   a l go r i t h m ,   w h i c h   i s   c a l l e t h e   P R E S E N T   c i p h e r.   T h e   P R E S E N T   s t r uc t u r e   de s i g n e a s   a n   S P N   s t r uc t u r e   i t e r a t e w i t h   31  r o u n ds .   T h e   e n c r y pt i o n   pr o c e s s   i n c l ude s   64 - b i t   of   t h e   da t a   b l oc a n 80 - b i t   o f   a   s e c r e t   ke y .   T h e   P R E S E N T   c i ph e r   s ub m i t t e d   go o fe a t u r e s   a n d   i s   c o n s i de r e a   b e nc h m a r k   f o r   o t h e r   l i g ht w e i ght   a l go ri t hm s   [ 26].     J .   B o r gh o   a n e t   a l   i nt r o duc e a   l ow   l a t e n c y   l i ght w e i gh t   b l o c c i ph e r   t ha t   n a m e by   P R IN CE   a l go r i t h m .   P R IN CE   c i p h e e n c r y pt s   64 - b l o c w i t h   128 - b i t   o f   c i ph e ri n g   ke y   t h a t   s e pa ra t e i nt o   t w o   pa rt s   e a c h   w i t h     64 - b i t s .   P R IN CE   a l go r i t hm   c a rri e s   o ut   t h e   i n s t a n c e   o e n c r y pt i o n   p r o c e s s   v i a   o n e   c l o c c y c l e   w i t h   l o w   c o s t   a n l o w   l a t e n c y .   T h e   e n c r y pt i o n   p r o c e s s   i s   a c h i e v e d   un de t h e   S P N   s t r uc t u r e   of   t h e   m o de r a t e   num b e r   of  r o u n ds   up  t o   12 - r o un ds   [2 7].   M .   R .   A l b r e c h t   a n e t   a l   de v e l ope a   P R ID E   l i g ht w e i ght   b l o c c i ph e r   w i t h   S P N   s t ruc t u r e   t ha t   l o o pe t o   20  r o u n ds .   T h e   a u t h o r s   s ub m i t t e a   f ra m e w o r f o r   e nh a n c i ng  t h e   l i n e a r   l a y e r   o ve r   t h e   m a i n   s t r uc t u r e .   T h e   a l go r i t hm   e n c r y pt s   t h e   e l e c t r o ni c   da t a   w i t h   1 28 - b i t   o f   a   s e c r e t   ke y   t h a t   X O R e w i t   64 - b i t   o f   pl a i nt e xt .   P R ID E   c i p h e us e s   a   b i t - s l i c e   i m pl e m e n t a t i o n   t ha t   g a v e   a   s i g n i f i c a nt   e nh a n c e m e n t   f o r   t h e   8 - b i t   m i c r o c o n t r o l l e r   i m p l e m e n t a t i o n .   T h e   w i de - t ra i l   s t ra t e g y   i s   a do pt e i n   P R ID E   de s i g n   t o   r e duc e   t h e   l a t e n c y   a n po w e r   c o n s um pt i o n   i a dd i t i o n   t o   i m p r o v e   ha r dw a r e   e ff i c i e n c y   [28].   W .   Z ha n a n e t   a l   de ve l o pe a   n e w   f a s t   l i g h t w e i g h t   s y m m e t ri c   c i p h e o f   25 - r o un ds   S P N   s t ruc t u r e   t ha t   k n o w n   by   R E CT A N G L E   l i g ht w e i gh t   a l go r i t h m .   R E C T A N G L E   c i p he r   a l s o   u s e s   a   b i t - s l i c e   t e c h ni q ue   t o   i n c re a s e   t he   i m pl e m e nt a t i o s pe e o f   s o f t w a r e   a nd  e nha nc i ng  ha rdw a re   f l e x i b i l i t y .   I t   e n c ry pt s   t h e   d a t a   b l o c o f   64 - b i t   w i t h   a   c i p h e ri ng  ke y   o f   80 - b i t   o 12 8 - b i t ,   a nd   i t   c o m b i n e s   t he   S - b o x   l a y e w i t p - l a y e r   t o   ge t   a   go o d   s e c u ri t y   pe r f o rm a nc e   [ 29 ] .         3.   TH E   ES S EN C O F   T H E   P R O P O S ED   D ES I G N   S TR A T EG Y   T h e   de s i g n   o f   a n y   c i ph e r   a l go ri t hm   s h o ul s a t i s fy   t h e   s t a nda r c r i t e r i a   a n d   t h e   de s i g n   p l a n   s h o ul b e   s ub j e c t   t o   t h e   c urr e nt   r e qui r e m e nt s .   T h e   c r y pt o gr a p h i c   a l go ri t h m s   a r e   di v i de i n t o   t w o   b a s i c   t y p e s   S y m m e t r i c   c i ph e r s   a nd  A s y m m e t ri c   c i p h e r s .   T h e   s y m m e t r i c   a l go r i t h m s   us e   t h e   s a m e   c i p h e r - ke y   i n   e n c i p h e r i n g / de c i p h e ri n g   p r o c e s s e s ,   W h i l e   t h e   a s y m m e t r i c   c i p h e r s   a l go r i t hm s   w o r w i t h   do ub l e   c i ph e r i ng - ke y s   o n e   i s   pub l i c   f o r   e n c r y pt i o n   a n t h e   o t h e r   i s   p r i v a t e   fo r   de c r y pt i o n   p r o c e s s   [30].   T h e r e   a r e   t w b e n c h m a r s t ruc t u r e s   de s i g n   f o r   t h e   s y m m e t ri c   c i p h e t ha t   de t e rm i n e s   t h e   de s i g s t ra t e gy   fo r   t h e   b ui l d i n g   b l oc c i ph e r   a l go r i t h m s .   T h e   F e i s t e l   S t r uc t u r e   (F S a n t h e   S ub s t i t u t i o n   P e r m u t a t i o n   N e t w o r S t r uc t u r e   (S P N a r e   i n f l ue n c e di r e c t l y   t o   t h e   l i g ht w e i gh t   de s i g c o n s t ra i nt s .   T h e   p r o po s e c i ph e r   i s   a   r e s ul t   o f   t h e   l o n de ve l o pm e n t   p r o c e s s   fo r   s o m e   pub l i s h e a l go ri t hm s   t ha t   o pe n e t h e   do o r   i n   f r o nt   o f   t h e   de s i gn   i de a .     T h e s e   a l go ri t hm s   i n s p i r i t e t h e   p r o po s e c i ph e r   m a n y   goo d   f e a t ur e s   a nd  t h e   a t t r a c t i v e   i n t e rna l   s t r uc t u r e   a s   e xpl a i n e i n   [3 1 - 33]  a s   a   p r e v i o us   w o r ks .   T h e r e   a r e   s e ve r a l   e ff e c t i v e   c r i t e r i a   a n i m po rt a nt   c o n di t i o n s   t ha t   m us t   b e   s a t i s f i e t hr o ug t h e   de s i g p r o c e s s   w h i c h   c a n   b e   s um m a r i z e a s   f o l l ow s :     3. 1 .     M e m o r r e s e r v ati o n   fo r   l o o k - u p   tab l e   ( S - B ox)   T h e   a m o u n t   o f   m e m o r y   r e s e r v a t i o n   pl a y s   a   v i t a l   r o l e   i n   de s i gn   a n y   l i g h t w e i ght   c i p h e r s   b e c a us e   t h e   l i g ht w e i gh t   a l go r i t hm s   m us t   w o r w i t h   l e s s   m e m o r y   R A M   &   R O M .   S o ,   t h e   m a i e xpe n s i v e   pa rt   o f   t h e   al go ri t hm   t h a t   r e qui r e s   a   r e s e r v e m e m o r y   i s   t h e   S - B o x.   T h e   S - B o de s i gn   m a y   be   b ui l t   ra n do m l y   o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       F as t   l i ght w e i ght   bl o c k   c i ph e r   d e s i gn   w i t i n v ol ut i on  s u bs t i t ut i on  pe r m ut a t i on  n e t w or k   ( O m ar   A .   D aw ood )   363   m a t h e m a t i c a l l y .   M o s t   of   t h e   l i g ht w e i ght   c i p h e r s ’  de s i g n   i g n o r e s   t h e   S - B o pa r t   o r   b ui l ds   i t   w i t n o   S - B ox   l i ke   t h e   (S IM O N a l go ri t hm .   S o m e   l i g ht w e i ght   c i p h e r s   a re   de s i gn e w i t s m a l l   S - B o xe s   of   4*4  o r   4 *8  s i m i l a t o   t h e   d e s i g o f   (P R E S E N T c i p h e r   [ 12,   34] .       3. 2 .     Th e   c o s o gat e   e q u i v al e n d e s i gn   T h e   G a t e   E qui v a l e nt   (G E )   o f   In t e g r a t e Ci r c ui t s   i s   a   n e c e s s a r y   f a c t o r   f o r   de s i gn  t h e   e l e c t r o n i c   l o gi c   bo a r t h a t   m us t   b e   r e duc e a s   l i t t l e   a s   po s s i b l e .   M o s t   b l o c c i ph e r   a l go r i t hm s   de s i g n e w i t h   t w o   di ff e r e n t   s t ruc t u r e s   o n e   f o r   e n c r y pt i o n   a nd  t h e   o t h e r   f o r   de c r y pt i o n   i a d di t i o t o   t h e   c i p h e r i ng - ke y   a l go r i t hm .     T h e   de s i gn   l i g ht w e i ght   c i p h e r   w i t h   t w o   di ff e r e n t   a l go ri t hm s   i s   v e r y   e xpe n s i v e   i n   t e r m s   o f   t h e   G E   a nd  c hi ps   a r e a .   T h us ;   s o m e   r e s e a r c h e r s   de s i g n   t h e   a l go ri t hm   b a s e on   t h e   o pe r a t i o na l   m o de   t o   c a n c e l   t h e   de c r y pt i o n   a l go ri t hm .   T h e   o t h e r   de s i g n e r s   de c r e a s i ng  t h e   c o s t   of   de s i gn   b y   us i n t h e   s a m e   a l go ri t hm   i e n c r y pt i o n     a n de c r y pt i o n   pr o c e s s   w i t h   a n   i n v o l ut i o n a l   s t r uc t u r e   s uc h   a s   K L E IN   l i g ht w e i gh t   c i p h e r .   T h e   r o un d   t r a n s f o r m a t i o n   w i t h   i n v o l ut i o n s   s t a ge s   m e a n s   t h a t   t h e   m a i n   s t a ge s   a r e   i m p l e m e nt e a s   s e l f - i n v e r t i b l e   i m p l e m e nt a t i o n   [1 1].       3. 3 .     Th e   fi x e d   c i p h e r i n s u b - k e ys   ge n e r ato r   T h e   c i p h e r i n g   ke y   i s   t h e   b a c kb o n e   fo r   t h e   b l o c c i ph e r   a l go ri t hm   t ha t   de t e r m i n e s   t h e   s t r e n g t h   o f   t h e   a l go ri t hm   a nd  m us t   b e   s e c r e t .   T h e   de s i g n e r s   ha v e   s e ve r a l   m e t h o ds   f o r   c o n s t r uc t i n t h e   c i ph e r i ng  ke y   a l go ri t hm   r e ga r d i n t h e   ke y - de pe n de n t   S - B o o r   ra n do m   ge n e r a t i ng  m e t h o d.   T h e   c i p h e ri n ke y   i s   b ui l t   w i t a n   i n t ra c t a b l e   m a nn e r   o f   o n e - t i m e   pa c o m put a t i o n a l   n o t a t i o n .   T h e   s e c ur i t y   c o n c e r n s   a b o ut   t h e   r e l a t e ke y   a t t a c ks   s h o ul b e   t a ke i nt o   a c c o un t   i a ddi t i o n   t o   t h e   ke y   a gi l i t y   s c h e m e   [34].     4.   TH E   P R O P O S ED   EN C R Y P TI O N   A L G O R I T H M   T h e   pr o po s e c i ph e r   de s i gn e t o   e n c r y pt   t h e   da t a   w i t h   a   b l oc of   128 - b i t   t be   c o m pa t i b l e   w i t A dv a n c e   E n c r y pt i o n   S t a nda r (A E S c i p h e r   b ut   w i t h   a e l e ga n t   s t ruc t u r e .   T h e   p r o po s e c i ph e r   b ui l ds   t o   w o r w i t h   i n v o l ut i o n   s t a ge s   t h a t   m e a n   t h e   s a m e   m a t h e m a t i c a l   o pe r a t i o n s   i n   e n c r y pt i o n   a r e   us e i n   t h e   de c r y pt i o n   p r o c e s s .   T h e   i n v o l ut i o n   p r o pe rt y   r e duc e t h e   n u m b e r   o f   l i n e - c o de s ,   n um b e r   o f   G E ,   i m p l e m e nt a t i o n   t i m e ,   po w e r - c o n s um i n a nd  m e m o r y   s i z e .   F urt h e r m o r e ;   t h e   i n v o l ut i o n   p r o pe r t y   i n c r e a s e s   t h e   e ff i c i e n c y   a n d   t h e   s c a l a b i l i t y   i s o f t w a r e   i m p l e m e nt a t i o n.   T he   m a i n   s t r uc t u r e   c a b e   s t a t e d   i F i gu r e   1.             F i gu r e   1 .   G e n e ra l   s t r uc t u r e   o f   t h e   p r o po s e l i g ht w e i gh t   c i p h e r       5.   Th e   p r o p o s e d   e n c r yp ti o n   s tag e s     T h e   r o u n t r a n s f o r m a t i o n   f o r   t h e   p r o po s e c i ph e r   c a n   b e   de s c r i b e a s   a n   i t e ra t e a nd  p r o duc t   c i ph e r   w i t h   a   c o m pa c t   s t ruc t u r e .   T h e   e n c r y pt i o n   r o un c o n s i s t s   o fo ur   e s s e n t i a l   o pe r a t i o n s   w h i c h   c a n   b e   e xpl a i n e a s   f o l l ow s :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   20 ,   N o .   1 O c t o b e r   20 20  :     361   -   36 9   364   5. 1 .     I n v o l u ti on   i m m e d i ate - c o m p u tati o n   s tage   o n o n - l i n e ar   l ay e r   T h i s   s t a ge   i s   t h e   m a i r e s po n s i b l e   fo r   n o n - l i n e a ri t y   a n t h e   c o n f us i o n   pr o pe r t y   w h i c h   r e p r e s e n t s   t h e   r e pl a c e m e n t   s t a ge   fo r   t h e   S - Bo de s i gn.   T h e   m a i n   c l ue   be h i n t h e   i m m e di a t e   c o m put a t i o n   s t a ge   i s   t o   i gn o r e   t h e   S - b o de s i gn   a nd  m e m o r y   r e s e r v a t i o n .   T h e   i n v o l ut i o n   i m m e di a t e   c o m put a t i o n   s t a ge   w o r o n - f l y   c o m put a t i o n   t h a t   e n c r y pt s   t h e   da t a   i n s t a nt l y .   T hi s   s t a ge   c a n   b e   s um m a ri z e i n   t w o   s t e ps :   C o m put e   t h m ul t i p l i c a t i v e   i n v e r s e   o v e r   t h e   G a l o i s   F i e l d   G F   (28)  r e g a r di ng  t h e   i rr e duc i b l e   po l y n o m i a l   o f   m o dul a r e duc t i o n .   A ppl y   s e l f - i n v e r s e   of  n o n - l i n e a r   A f f i n e   m a ppi n a nd  X O R e d   w i t h   a   c o n s t a n t   v e c t o r   of   s e l f - i n v e r t i b l e   p a l i nd r o m i c   v a l ue   (1010 0101)   o (A 5)   i H e xa - n o t a t i o n .       S (x)  =   A x - b   O ve r   G F (28)   (1)     S (x)’  =   A Y   b   O v e r   G F (28)   (2)     T h e   c o rr e s po n di n g   F o r w a r d/ B a c kw a r d   e qua t i o n   i n   G F   (2)   i s   gi v e n   i n   ( 3 ) .   a nd  ( 4 ) .       b   =   b i   +   b (i + 1)  m o +   b (i + 2)   m o 8   +   b (i + 5 m o 8+   b (i + 6 m o 8   +   C i   (3)     b ’  =   b i   +   b (i + 1)  m o 8   +   b (i + 2)   m o +   b (i + 5)  m o 8+   b (i + 6)  m o +   C i   (4)     W h e r e a s   t h e   m u l t i pl i c a t i o n   o f   b *b ’=   Co m pl e m e nt   (Ide n t i t y   m a t r i x)   (5)     T h e   s a m e   e qua t i o n   c a n   b e   r e pr e s e n t e i n   t h e   a f f i n e   m a t ri f o r m   f o r   t h e   m ul t i pl i c a t i o n   i n   a   f o r w a r a n b a c kw a rd  p r o c e s s   t o   gi v e   t h e   Co m pl e m e n t - Ide nt i t y   m a t r i a s   s t a t e b e l ow :       1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1         5. 2 .     Th e   s h u ffl i n g - tr an s p o s i ti o n   s tage   T h i s   s t a ge   i s   a   t ra n s po s i t i o n   m e t h o r e s po n s i b l e   f o r   ge n e ra t i n t h e   di f f us i o n   pr o pe r t y   by   e xc h a n gi ng  po s i t i o n s   v a l ue s .   I t   i s   a   n e w   m e c h a ni s m   f o r   r e a rra ngi n g   t h e   e l e m e n t s   o f   s t a t e   a rra y   i n   a   s y m m e t ri c   w a y   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   2.   a n F i gu r e   3.   T h e s e   v a l ue s   a r e   pe r m ut a t e i n   s i m p l e   s t e ps   t o   di s t r i b ut e   e a c h   e n t r y   i n put   by t e   t o   v a r i o us   o ut put   by t e .   T h e   s h uf f l i n g   s t a ge   i n c r e a s e s   t h e   d i f f us i o n   p r o pe rt i e s   t o   t h e   w h o l e   s t r uc t u r e   c i ph e r .   T h us ,   t h e   c r y pt o gr a p h i c   c i p h e r   w i t h   a   hi g h   di f f us i o n   s c h e m e   c o n s i de r s   a   m o r e   s e c ur e   c i ph e r.     T h e   s h uf f l i n de c r y pt i o n   p r o c e s s   i s   t h e   s a m e   e n c r y pt i o n   pr o c e s s   s i n c e   t h e   s h uf f l i n s t a ge   i s   a n   i n v e r t i b l e   s y m m e t ri c   t ra n s po s i t i o o f   s e l f - i n v e r s e   o pe r a t i o n .               F i gu r e   2 .   T h e   p r o po s e s h uf f l i n g   d i f f us i o n   s t a ge       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       F as t   l i ght w e i ght   bl o c k   c i ph e r   d e s i gn   w i t i n v ol ut i on  s u bs t i t ut i on  pe r m ut a t i on  n e t w or k   ( O m ar   A .   D aw ood )   365   In p ut                     0   1   2   3   4   5   6   O ut put   1   2     0   5   6   3   4                     F i gu r e   3 .   T h e   d i s t r i b ut i o n   v a l ue s   m a p       5. 3 .     I n v o l u t o r M D S   m at r i x   o l i n e ar - m i x i n s tage   T h e   M a x i m u m   D i s t a n c e   S e pa ra b l e   (M D S m a t r i c e s   a r e   r e m a r k a b l e   m a t r i c e s   f o r   ge t t i n g   t h e   d i f f us i o n   f un c t i o na l i t y   i n   a n y   b ui l di n b l o c ks .   In   r e c e n t   y e a r s ,   m a ny   r e s e a r c h e r s   do n   t h e i r   b e s t   t o   b ui l t h e   M D S   m a t r i c e s   w i t h   r e s t r i c t e e m b e dde ga t e   a m o u n t   t o   f i t   t he   l i g h t w e i ght   a l go ri t hm s .   T h us ,   t h e   p r o po s e d   a l go ri t hm   a do pt s   a n   i n v o l ut o r y   M D S   m a t r i ra t h e r   t ha n   t h e   o r di na r y   m a t ri t o   us e   t h e   s a m e   c i r c ui t s   de s i g n   i e n c r y pt i o n   a n de c r y pt i o n   o pe r a t i o n s .   T h e   m i xi ng  s t a ge   u s e s   a i n v o l ut o r y   l i n e a e qua t i o o f   fo ur   o r de r   l i n e a e qua t i o w i t h   a   s e l f - i n v e r s e   p r o pe r t y   t h a t   c o pri m e   w i t x4   +   1.       a (x)   =   03x3   +   05x +   0 3x  +   04   (6)     a ’(x)   a (x)   =   I   (7)     T h e   M D S   m a t r i i m p l e m e n t s   t h e   a ddi t i o a n m u l t i pl i c a t i o o pe r a t i o n s   c o l um n   by   c o l um n   t ha t   c a n   b e   r e ga r de a s   a   m a t r i x   a s   f o l l ow s :                       T h e   p r o po s e M D S   m a t r i c   i s   m o r e   de s i ra b l e   s i n c e   i t   r e qui re s   l ow - c o s t   h a r dw a r e   i t h e   c o n t e xt   o de s i gn   m a t t e r .   S o   t h e   c h o i c e   o f   M D S   m a t r i w i t h   l o w   c oe ff i c i e n t   i s   t o   r e duc e   t h e   c h i a r e a   a n t h e   i n v o l ut i o f e a t ur e   i s   t o   de c r e a s e   t h e   X O R   c i r c ui t s   a s   m uc h   a s   po s s i b l e .             5. 4 .     B i tw i s e   k e y - ad d i ti o n   s tage   T h e   ke y   a ddi t i o s t a ge   i s   X O R e o pe r a t i o n   b e t w e e n   t h e   p l a i n t e xt   a rra y   a n d   c i p h e ri n g   ke y   a rra y   i l i n e   w i t h   t h e   w hi t e n i n g   c o n c e pt s .   T h e   r e us i n g   b i t w i s e   of   X O R e o p e r a t i o t r us t w o r t h y   t h e   de c r y pt i o n   p r o c e s s   s i n c e   i t   i s   a   s e l f - i n v e r s e   p r o c e s s .       5. 5 .     K e y - s c h e d u l i n al go r i th m   T h e   p r o po s e l i ght w e i gh t   c i p h e r   e n c r y pt s   t h e   da t a   w i t a   s t ro n c i p h e r i n g   ke y   of   t h e   de pe nde nt   n o n - l i n e a r   s t e w i t h   F e i s t e l   s t r uc t u r e .   T h e   ke y   g e n e ra t i o n   p r o c e s s   c o n s i s t s   of   a   s e t   of   s i m pl e   o pe r a t i o n s   t h a t   c o l l e c t e t o ge t h e gi v e   a   s i g ni f i c a n t   po w e r   t o   e n c o un t e r   t h e   c r y pt a na l y s i s   a t t a c ks   t i g ht l y .   T h e   i ni t i a l   ke y   i s   di v i de i nt o   t w o   pa r t s   l e f t   a n ri g h t   e a c h   w i t h   (64 - b i t s w h e re   t h e   r i g h t   p a r t   pa s s   t o   t h e   c o m pl e F un c t i o n   (F of   t hr e e   o pe r a t i o n s .   T h e s e   pri m i t i v e s ’  o pe r a t i o n s   i n v o l v e   t h e   B i t w i s e - s h i f t i n g,   o n - f l y   c o m put a t i o n   a n t h e   a ddi ng  o f   s o m e   o t h e r s   c o n s t a nt   v a l ue s   o v e c t o r s .   T h e   ke y - s c h e dul i n g   a l go ri t hm   i n v o l ve   a   s i g n i f i c a nt   F un c t i o n   (F f o r   ge n e r a t i ng  t h e   c i p h e r i n s ub - ke y s   fo r   e a c h   r o u n d .   T h e   F u n c t i o n   (F i s   a   ke y   ge n e r a t i o pr o c e s s   r e s po n s i b l e   f o r   ge n e r a t i n g   c i p h e r i ng  s ub - ke y s   of   a l l   ro un ds .   T h e   (F )   f un c t i o m a t h e   e n t r y   w o r (32 - b i t t o   t h e   n o n l i n e a r   a f f i n e   l a y e r   of  s ub - by t e   o p e r a t i o n,   t h e n   t a ke s   by t e - s h i f t i n f o r   t h e   r e s ul t a nt   w o r a n d   e ve n t ua l l y ,   X O Re w i t h   c o n s t a n t   w o r f r o m   t h e   po o l   of  t a b l e   v e c t o r s .   T h e   r i g ht   pa rt   o a   s e c r e t   ke y   i s   m i xe d   w i t h   t h e   c o m pl e f un c t i o n   a t   e v e r y   s t a ge   t o   e l i m i n a t e   t h e   d a t a   c o rr e l a t i o n.   T h e   l e f t   pa rt   o f   a   s e c r e t   ke y   i s   a   by t e - r o t a t e .   T h e   ge n e r a t e c i p h e r i ng  s ub - ke y s   i s   a   s t a t e   a rra y   of   128 - b i t   o f   i t e r a t e c i p h e ri n ke y   ove r   a   s e v e r a l   s t a ge s   w i t h   di f f e r e n t   m a t h e m a t i c a l   o pe r a t i o n s .   T h e   l a s t   s t e i n c l u de s   X O R i n b e t w e e n   t h e   c i p h e ri n ke y   a n d   t h e   pl a i nt e xt   ( 128 - b i t   128 - b i t =   128 - b i t )   a s   s t a t e i n   F i gu r e   4 .       1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 04 03 05 03 03 04 03 05 05 03 04 03 03 05 03 04 04 03 05 03 03 04 03 05 05 03 04 03 03 05 03 04 ,c ,c ,c ,c ,c ,c ,c ,c ,c ,c ,c ,c S S S S S S S S S S S S 3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0 ' ' ' ' 04 03 05 03 03 04 03 05 05 03 04 03 03 05 03 04 04 03 05 03 03 04 03 05 05 03 04 03 03 05 03 04 ' ' ' ' Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   20 ,   N o .   1 O c t o b e r   20 20  :     361   -   36 9   366       F i gu r e   4 .   T h e   p r o po s e ke y   s c h e dul i n a l go r i t h m       6.   TH E   D EC R Y P TI O N   A L G O R I T H M   T h e   de c r y pt i o n   pr o c e s s   i n   a n y   c i ph e r   a l go r i t h m   de s i gn e w i t h   S P N   s t r uc t u r e   r e qui r e s   a i n de pe n de n t   a l go r i t hm   f o r   r e v e r s e   o pe r a t i o n s .   T h i s   c o n c e pt   i s   i na ppo s i t e   t o   t h e   F S   t h a t   do e s   n o t   n e e a n   a ddi t i o na l   a l go r i t hm   i t h e   d e c r y pt i o n   p r o c e s s   b e c a us e   i t   us e s   t h e   s a m e   a l go ri t hm   i e n c r y pt i o n   a nd  de c r y pt i o n   p r o c e s s e s .   Bo t h   s t r uc t u r e s   de c r y pt   t h e   c i ph e r t e xt   by   a ppl y i n t h e   c i p h e r i ng  ke y s   i n   r e v e r s e   o r de a s   a   s t a n d a l o n e   a l go ri t hm .   T h e   m a i n   c o n t ri b ut i o n   l i e s   i n   i m pl e m e n t i n t h e   p r o po s e l i gh t w e i g h t   a l go ri t hm   w i t h   t h e   i n v o l ut i o n   S P N   s t r uc t u r e .   T h e r e f o r e ,   t h e   i n t r o duc e l i g h t w e i ght   c i p h e r   e n c r y pt s   a nd  de c r y pt s   t h e   da t a   b y   t h e   s a m e   r o und  t r a n s f o r m a t i o o r   t h e   s a m e   s t ruc t u r e .         7.   A N A LY S I S   A N D   I M P LEM EN TA TI O N   R ES U LTS     T h e   s e c ur i t y   of   t h e   s y m m e t r i c   a l go r i t hm   i s   c o n s t a n t l y   a s s e s s e by   de s i gn e r   e xpe rt s   a r o und  t h e   w o r l d.   T h e   m a i n   go a l   i s   t o   t e s t   t h e   s t r e n gt h   o f   t h e   de s i g n   f r a m e w o r ks   a ga i n s t   m a n y   t y p e s   of   m o d e rn   a t t a c ks .   T h e   a n a l y s i s   a s pe c t   fo r   a n y   s e c ur e   c i ph e r   i s   t h e   a t t a c ks   t h a t   a r e   us e t o   gue s s   t h e   c o m put i ng  r e qu i r e m e nt s   f o r   a n a l y z i n t h e   a l go ri t hm .   T h e   l i n e a r   a n di f f e r e n t i a l   a t t a c ks   a r e   t h e   m o s t   po pul a k n o w n - pl a i nt e xt   a t t a c ks .     T h e   m e nt i o n e a t t a c ks   a r e   t h e   m o s t   t w o   i m po r t a nt   i s s ue s   m us t   b e   t a ke n   i n t o   c o n s i de ra t i o n s   t h r o ug h   t h e   de s i gn   S - B o s t a ge .   A l t h o ug h   m o s t   l i g ht w e i gh t   c i p h e r s   a r e   de s i gn e w i t h   s m a l l   p r e c o m put a t i o n   l o o k - up   t a b l e s   of   S - Bo s t a ge   t h a t   de c r e a s e s   o n - f l y - c o m put a t i o n   t i m e .   T h e   p r e s e n t   c i p h e r   ha s   a   b a l a n c e a r c h i t e c t u r e   w i t h   i n v o l ut i o n a l   m a i n   f u n c t i o n s   a c r o s s   a l l   e n c r y pt i o n   m o de s .   T h e   p r o po s e a l go r i t h m   de s i g n e w i t h   n o     S - Bo s t a ge ,   i n s t e a of   t h a t   i t   h a s   a do pt e a n   i n s t a n t   c o m put a t i o n   s t ra t e gy .   T h e   o n - f l y   c o m put a t i o n   s c h e m e   i n c r e a s e s   t h e   ke y   de pe n da b i l i t y   o n   t h e   n o n - l i n e a r   f un c t i o n   a n c o n s e que nt l y   e l i m i na t e   t h e   r e l a t e ke y   a t t a c k.   T h e   i m m e di a t e   c o m put a t i o n   t e c hni que   o f   n o n - l i n e a s t a ge   de s i g n e v i a   s e l f - i n v e r s e   a f f i n e   m u l t i pl i c a t i o n .     T h e   r e s ul t a n t   o ut pu t   by t e   s u b s e que n t l y   X O R e w i t h   a   pa l i n d r o m i c   c o n s t a nt   v e c t o r .   T h e   i n t r o duc e t e c hn i que   de c l i n e s   t h e   p r e di c t i o o f   di ff e r e n c e   pr o pa g a t i o w i t a   di f f e r e n t i a l   t ra i l   t h a t   l a r ge r   t ha n   21 - n .   T h e   di f f e r e n t i a l   t r a i l s   p r o b a b i l i t y   w o r w i t c e r t a i di f f e r e n c e s   b e t w e e n   t he   i nput   a n d   o ut put   o f   t h e   n - b i t   b l o c ov e r   t h e   n u m b e r   o f   r o un ds .   T h e   i n v o l ut o r y   M D S   l i n e a r   c o de   a dd e t o   t h e   m a i n   r o u n a s   a   r e s o ur c e   f o r   di f f us i o n   pr o pe rt y   t o   pr e v e n t   t h e   e xpl o i t i n o f   l i n e a r   r e l a t i o n s .   T h e   pr o po s e M D S   e qua t i o n   i s   o b t a i n e w i t h   s m a l l   c oe ff i c i e n t s   t h a t   a r e   c l o s e   t o   t h e   b e s t   s o l ut i o n s   t ha t   h a v e   go t t e a m o n g   s e v e r a l   c a n di da t e s ’  e qu a t i o n s   It   i s   v e r y   di ff i c ul t   t o   a n a l y s e s   o r   f i n ds   t h e   l i n e a r   a pp r o xi m a t i o n s   fo r   s pe c i f i c   l i n e a r   e xp r e s s i o n   o v e r   a   s uff i c i e n t   n u m b e r   o f   r o un ds .   It   i s   o b v i o us   t ha t   t h e   di f f e r e nt i a l   a t t a c ks   l o o fo r   o b t a i n i n g   h i g p r o b a b i l i t y   di f fe r e nt i a l s   w h i c h   de pi c t   t h e   c o rr e l a t i o n   b e t w e e n   t h e   i n pu t   a n o ut put   a c c o r di n t o   n o n - l i n e a r   f un c t i o n a l i t y .   F r o m   a n o t h e r   pe r s pe c t i v e ,   t h e   a t t a c ke r   t r i e s   t o   f i n t h e   a f f i n e   a pp r o xi m a t i o n   f o r   t h e   n o n - l i n e a r   s t a ge   t o   de r i v e   ke y   i n i t i a l i z a t i o n   s t e ps .   T h e r e f o r e ,   t h e   a t t a c ke r   do e s   t h e   b e s t   t o   ge t   r e pe a t e h i g h   p r o b a b i l i t y   pa t t e rn s   a l o n g   w i t h   t h e   c i p h e rt e xt   p a r t s .   T h e s e   c ha r a c t e r i s t i c s   a r e   i t e ra t e n u m b e r   o f   t i m e s   a n t hr o ug h   w h i c h   t h e   a t t a c ke r   m a y   e s t i m a t e   o r   de duc e   s pe c i f i c   ke y - b i t s .   T h e   pr o po s e a l gori t hm   m a i n t a i n s   128 - b i t   of   a   s t r o n c i p h e ri n ke y   t o   ove r c o m e   t h e   r e l a t i v e   s h o r t   o f   c i ph e r i n ke y   a n t o   ke e on   a n   a c c e pt e s e c ur i t y   l e v e l .   A l s o ,   i t   m a i nt a i n s   a   s uff i c i e n t   num b e r   o r o un ds   s i n c e   t h e   s qua r e   a t t a c o r   r e d uc e ke y   a t t a c i s   t h e   m a i n   r e a s o n   fo r   b r e a ki n g   s o m e   a l go r i t h m s   w i t h   r e duc e r o un d s .   I t   i s   go o t o   e v a l ua t e   a n a n a l y z e   t h e   p r o po s e c i ph e t o   gi v e   a   p r e c i s e   i m p r e s s i o n   o f   de s i gn   t r a de o ff s   b e t w e e n   t h e   s e c ur i t y   a n t h e   e ff i c i e n c y   f a c t o r s .   T h e   ke y   s c h e dul i n a l go ri t hm   m i xe t h e   c i p h e ri n ke y   w i t h   di f f e r e n t   c o n s t a nt   w o r ds   e a c h   w i t h   32 - b i t   t o   e j e c t   t h e   w e a a n s e m i - w e a ge n e ra t e s e c r e t   ke y s .   T h e s e   c o n s t a n t   w o r ds   p l a y   a i m po r t a nt   r o l e   i n   r e m o v i n t h e   da t a   c o rr e l a t i o n   b e t w e e n   e a c h   r o un d .   T h e   p r o po s e s t r uc t u r e   e n c r y pt s   a n de c r y pt s   t h e   da t a   w i t h   t h e   s a m e   i m pl e m e n t a t i o n   t i m e   t o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       F as t   l i ght w e i ght   bl o c k   c i ph e r   d e s i gn   w i t i n v ol ut i on  s u bs t i t ut i on  pe r m ut a t i on  n e t w or k   ( O m ar   A .   D aw ood )   367   de fe a t   t h e   t i m i ng  a t t a c ks .   It   w i l l   b e   p o s s i b l e   t o   c h a n ge   t h e   c i p h e ri n ke y   w i t h   a   l a rge r   o n e   i n   c a s e   of  e n c r y pt i o n   s e n s i t i v e   i n f o r m a t i o n.   T h e   a l ge b ra i c   a t t a c ks   a r e   m o r e   di f f i c ul t   t de duc e   t h e   a l ge b r a i c   p r o pe r t i e s   f r o m   t h e   r o un t ra n s f o r m a t i o n .   S i n c e   t h e   i nt r o duc e c i p he r   b a s e o n   w e l l - de f i n e s c i e n t i f i c   de s i gn   a n c o h e r e nt   m a t h e m a t i c a l   a l ge b r a i c   b a s e .   T h e   p r o po s e c i ph e r   e xa m i n e a c c o r di n t o   t h e   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   S t a n d a r T e c hn o l o g y   (N IS T ra n do m n e s s   t e s t s   a n di n o t   gi v e   a n y   f l uc t ua t e   o r   b i a s e s   o ut   of   r a n do m   s t y l e .   T h e   p r o po s e l i g h t w e i ght   c i p h e r   i s   c o m pa r e w i t o t h e l i g ht w e i gh t   a l go r i t hm s   r e ga rdi n g   t o   s e v e r a l   i m p a c t   pa r a m e t e r s   o r   m e t r i c s   a s   s h o w n   i n   T a b l e   1.   T h e   a f o r e m e n t i o n e c o m pa ri s o n   i s   b a s e o n   a   n u m b e r   o f   m e t r i c s   a n m e a s u r e m e n t s   de s c r i b e i n   t h e   fo l l ow i n r e f e r e n c e   [35].   T h e   po w e r   of   e n e r gy   c o n s um pt i o n   pe r   b i t   fo r   S W &   H W   i m pl e m e nt a t i o n s   i s   c o m put e a s   f o l l ow s :     E n e rgy   [ µ J =   (L a t e n c y   [c y c l e s / b l oc k]  P o w e r   W ])  /   b l o c s i z e   [b i t s ]   (8)     T h e   e ff i c i e n c y   f o r   t h e   ha r dw a r e   i m p l e m e nt a t i o n   de pi c t s   t h e   t ra de - o ff  be t w e e n   pe r f o r m a n c e   a nd  i m p l e m e nt a t i o n   s i z e   t ha t   c a b e   c o m put e a s   ( 9):     H W   E ff i c i e n c y   =   T hr o ug h pu t   [K b ps ]/ Co m p l e xi t y   [K G E ]   (9)     T h e   c a s e   o f   s of t w a r e   i m pl e m e nt a t i o n s ,   t h e   f a c t o r   o r   m e t r i c   i s   c o m put e by   t h e   f o l l ow i n (1 0):     S W   E f f i c i e n c y   =   T hr o ug h pu t   [K b ps ]   / Co de   s i z e   [K B ]   (10)     W h e r e   t h e   T hr o ug h put   r e f e r s   t o   t h e   e n c r y pt i o n / de c r y pt i o n   i m p l e m e nt a t i o n s   a t   a   c e r t a i n   f r e que n c y   a s   t h e   fo l l ow i n f o r m u l a ,   w h e r e   m o s t   o f   t h e   pr e v i o us   s t udi e s   a do pt   f r e que n c i e s   o f   100  K H z   fo r   h a rdw a r e     a n M H z   f o r   s o f t w a r e .       T hr o ug h put   [K b ps =   K b / F   (11)     T h e   r e qu i r e a r e a   f o r   r e pr e s e nt i ng  t h e   h a rdw a r e   i m pl e m e n t a t i o n   o f   a n y   a l go r i t hm   i s   a dd r e s s e b y   G a t e   E qu i v a l e nt   (G E f a c t o r ,   w hi c h   i s   b a s e o n   t h e   t e c hn o l o g y   a ppl i e d.   T hus ,   G E   m e t ri c   i s   c o m put e b y   di v i di n t h e   r e qui r e i m pl e m e nt a t i o n   a r e a   by   t h e   c o rr e s po n di n a r e a   o f   a   N A N D ga t e   [31].   T h e   G E   f o r   t h e   pr o po s e c i ph e r   i s   c a l c ul a t e v i a   a   s pe c i f i c   s i m ul a t o r   t o o l   t h a t   i s   c a l l e S P ICE   (S i m ul a t i o n   P r o g r a m   f o r   Int e g r a t e d   Ci r c u i t s   E m p h a s i s ).         T a b l e   1 .   Co m p a r i s o b e t w e e n   t h e   p r o po s e c i ph e a nd  o t h e r s   l i g h t w e i ght   c i p h e r   A l g o ri t h m   T y p e   o s t ru c .   K e y   S i z e   Bl o c k   S i z e   A r e a   (G E ) -   G a t e   E q u i v a l e n t   T h ro u g h p u t   (M b i t / s )   T e c h n o l o g y   [ µm ]   P ro p o s e d   L i g h t w e i g h t   Ci p h e r   1 2 8 - b i t     SPN   128   128   9911   57   0 . 1 8   D E S L - 5 6   [9 ]   F e i s t e l   56   64   1848   4 4 . 4   0 . 1 8   LED - 6 4   [1 0 ]   SPN   64   64   966   5 . 1   0 . 1 8   K l E IN - 6 4   [1 1 ]   SPN   64   64   1220   N / A   0 . 1 8   P RE S E N T - 8 0   [1 2 ]   SPN   80   64   1570   2 0 0 . 0   0 . 1 8   K A T A N - 6 4   [1 3 ]   S t r e a m   64   64   1054   2 5 . 1   0 . 1 3   m Cr y p t o n - 9 6   [1 4 ]   SPN   96   64   2681   4 9 2 . 3   0 . 1 3   S E A - 9 6   [1 5 ]   F e i s t e l   96   96   3758   1 0 3 . 0   0 . 1 3   H IG H - 128   [1 6 ]   G F N   128   64   3048   1 8 8 . 0   0 . 2 5   D E S X L - 1 8 4   [1 7 ]   F e i s t e l   184   64   3400   80   0 . 1 3   P i c c o l o - 8 0   [1 8 ]   G F N   64   80   1136   2 3 7 . 0 4   ---   CL E F I A - 1 2 8 [1 9 ]   G F N   128   128   4950   3 5 5 . 6   0 . 0 9       8.   C O N C LU S I O N S   In   t h i s   pa pe r,   a   128 - b i t   l i g ht w e i ght   s y m m e t r i c   c i p h e r   ha s   b e e n   s ugge s t e w h i c h   ha s   S P N   i n v o l ut i o s t ruc t u r e .   T h e   p r o po s e c i ph e r   de s i g n e t o   b e   c o m pa t i b l e   w i t h   A E S   c i p h e r   c ha r a c t e r i s t i c s   b ut   w i t h   a e l e ga n t   of   l i g h t w e i g h t   s t r uc t u r e .   T h e   de v e l o pe c i ph e r   w o r ks   w i t h   by t e - o r i e n t e o pe ra t i o n s   t h a t   ha v e   e ff i c i e n t   ha r dw a r e   i m p l e m e n t a t i o n   o n   r e s t ri c t e r e s o ur c e s .   T h e   r o un t r a n s f o r m a t i o n   i s   r e duc e w i t h   l i g h t w e i g h t   s t a ge s   t o   i m p r o v e   t h e   i nt e rna l   m a t h e m a t i c a l   c o m put i n f o r   t h e   c i p h e r   s t r uc t u r e .   T h e   m a i n   s t ruc t u r e   u s e s   o n - f l y   c o m put a t i o n   p r o c e s s   a s   a   r e pl a c e m e nt   f o r   S - bo de s i gn   i n   a   n o n - l i n e a r   l a y e r .   T hus ,   t h e   s ub m i t t e c i p h e c o n c l ude s   s e v e r a l   i m po rt a nt   i s s ue s   i n   pe r t a i ni n t o   de s i gn   a   r e l i a b l e   l i g h t w e i ght   c i p h e r   o f   a c c e pt e s e c ur i t y   m a r g i n   t ha t   ha s   t h e   a ppl i c a b i l i t y   i n   c o n s t ra i n e e n v i r o nm e nt s .   T h e   de v e l o pe l i ght w e i gh t   c i p h e r   ha s   de di c a t e t o   w o r e ff i c i e n t l y   o n   pe r v a s i v e   e m b e dde d e v i c e s   a n f o r   t h e   Io T   a ppl i c a t i o n s ,   e s pe c i a l l y   fo r   t h e   e xt r e m e l y   r e s t r i c t e d   e n v i r o nm e n t .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   20 ,   N o .   1 O c t o b e r   20 20  :     361   -   36 9   368   R EF ER EN C ES   [ 1]   Y .   N a r a s i m ha R a o ,   P .   S u r y a   C ha ndr a ,   V .   R e v a t hi 3 ,   N .   S u r e s K u m a r ,   P r o v i di ng   e nha nc e s e c u r i t y   i I o T   ba s e d   s m a r t   w e a t h e r   s y s t e m ,   I ndone s i an  J ou r na l   o f   E l e c t r i c al   E ng i ne e r i ng   an C om p ut e r   S c i e nc e   ( I J E E C S) ,   V o l .   18 ,   N o .   1,   pp .   9 - 15 ,   A pr i l   202 0.     [ 2]   J e s s i c a   V e l a s c o ,   e t   a l ,   I nt e r ne t   o f   t hi ng s - ba s e ( I o T )   i nv e nt o r y   m o ni t o r i ng   r e f r i g e r a t o r   us i ng   a r du i no   s e n s o r   ne t w o r k” ,   I ndone s i an  J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   E n gi ne e r i n and  C om put e r   Sc i e nc e   ( I J E E C S) ,   V o l .   18,   N o .   1,     pp.   50 8 - 515,   A pr i l   202 0.     [ 3]   O .   A .   D a w oo d,   O .   I .   H a m m a di ,   a n T .   K .   A s m a n,   D e v e l o pi ng   a   N e w   S e c r e t   S y m m e t r i c   A l go r i t hm   f o r   S e c ur i ng   W i r e l e s s   A ppl i c a t i o ns ,   i 20 18  1 s t   A n nua l   I nt e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on  I nf o r m at i on  and  S c i e nc e s   ( A i C I S)   pp.   15 2 - 158 ,   2 018 .     [ 4]   F .   G i a nni ,   S .   M o r a ,   a nd  M .   D i v i t i n i ,   R a pI o T   t o o l ki t :   R a pi pr o t o t y pi ng   of   c o l l a bo r a t i v e   I nt e r ne t   o f   T hi ng s   a ppl i c a t i o ns ,   F ut ur .   G e ne r .   C om p ut .   Sy s t . ,   v o l .   9 5,   pp .   867 - 87 9,   J u n.   201 9.     [ 5]   U m a   N a r a y a na n,   V a r g he s e   P a ul   a nd  S h e l bi   J o s e ph ,   A   l i g ht   w e i g ht   e nc r y pt i o ov e r   bi g   da t a   i i nf o r m a t i o n   s t o c kpi l i n g   o c l o ud” ,   I ndo ne s i a J o ur n al   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng  and  C om pu t e r   Sc i e nc e   ( I J E E C S) v o l .   17 ,     N o .   1,   pp .   389 - 39 J a n ua r y   2020 .     [ 6]   O .   A .   D a w o o d,   A .   M .   S a g he e r ,   a n S .   S .   A l - R a w i ,   D e s i g L a r g e   S y m m e t r i c   A l go r i t hm   f o r   S e c ur i ng   B i g   D a t a ,   i n   2018   11 t h   I n t e r na t i ona l   C onf e r e nc e   o D e v e l opm e n t s   i n   e Sy s t e m s   E ngi ne e r i n ( D e SE ) ,   p p.   12 3 - 128 ,   2 018 .     [ 7]   F .   A r m kne c ht ,   V .   M i k ha l e v ,   O l i g ht w e i g ht   s t r e a m   c i phe r s   w i t s ho r t e r   i n t e r na l   s t a t e s ,   i n   F SE .   L N C S ,   v o l .   9054 ,   pp.   45 1 - 470 ,   ( S pr i ng e r ,   201 5) .     [ 8]   M .   K um a r ,   S .   K .   P a l ,   a nd  A .   P a n i g r a h i , F e W :   a   l i g ht w e i g ht   b l o c c i phe r ,   I A C R   C r y pt o l o gy   e P r i n t   A r c hi v e ,   2 014 .     [ 9]   G .   L e a nde r ,   C .   P a a r ,   A .   P o s c hm a nn,   a nd  K .   S c hr a m m ,   N e w   L i g ht w e i g h t   D E S   V a r i a n t s ,   F as t   So f t w .   E nc r y p t i on v o l .   4593 ,   pp .   196 - 210 ,   200 7.     [ 10]   J .   G uo ,   T .   P e y r i n ,   A .   P o s c hm a nn,   a nd  M .   R o bs ha w ,   T he   L E D   bl o c c i phe r ,   L e c t .   N o t e s   C om pu t .   Sc i .   ( i nc l ud i ng   Subs e r .   L e c t .   N o t e s   A r t i f .   I n t e l l .   L e c t .   N ot e s   B i oi n f o r m at i c s ) ,   v o l .   69 17  L N C S ,   pp .   326 - 341 ,   201 1.     [ 11]   Z .   G o ng ,   S .   N i ko v a ,   a nd  Y .   W .   L a w ,   K L E I N :   A   ne w   f a m i l y   o f   l i g ht w e i g ht   bl o c c i phe r s ,   L e c t .   N o t e s   C om put .   Sc i .   ( i nc l ud i ng   Su bs e r .   L e c t .   N o t e s   A r t i f .   I n t e l l .   L e c t .   N ot e s   B i oi n f o r m at i c s ) ,   v o l .   7 055   L N C S ,   p p.   1 - 18 ,   201 2.     [ 12]   M .   I z a di ,   B .   S a d e g hi y a n,   S .   S .   S a de g hi a n,   a nd   H .   A .   K h a no o ki ,   M I B S :   A   ne w   l i g ht w e i g h t   b l o c c i phe r   B T   -   8 t h   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o C r y pt o l ogy   a nd  N e t w o r k   S e c ur i t y ,   C A N S   2009,   D e c e m be r   12 ,   2009   -   D e c e m be r   1 4,   2009 ,   v o l .   58 88   L N C S ,   p p.   33 4 - 348,   2 009 .     [ 13]   C .   D e   C a nn i e r e ,   O .   D unk e l m a n,   a nd  M .   K ne z e v i c ,   K A T A N   &   K T A N T A N   -   A   F a m i l y   o f   S m a l l   a n E f f i c i e nt   H a r dw a r e - O r i e n t e B l o c C i ph e r s ,   C r y pt o gr .   H ar dw .   E m be d.   Sy s t .   C H E 200 9,   Spr i nge r ,   L N C S ,   v o l .   574 7,     pp.   27 2 - 288,   2 009 .     [ 14]   T .   L i m ,   C . H . ,   K o r ki s hko ,   m C r y pt o -   A   L i g ht w e i g ht   B l o c C i phe r   f o r   S e c ur i t y   o f   L o w - C o s t   R F I D   T a g s   a nd  S e ns o r s ,   v o l .   3786 ,   pp .   243 - 258 ,   200 6.     [ 15]   F .   X .   S t a nd a e r t ,   G .   P i r e t ,   N .   G e r s he nf e l d ,   a nd  J .   J .   Q ui s qu a t e r ,   S E A :   A   s c a l a bl e   e nc r y pt i o a l g o r i t hm   f o r   s m a l l   e m be dd e a p pl i c a t i o ns ,   L e c t .   N ot e s   C om p ut .   Sc i .   ( i nc l ud i ng  Subs e r .   L e c t .   N ot e s   A r t i f .   I n t e l l .   L e c t .   N o t e s   B i o i nf or m a t i c s ) ,   v o l .   3 928   L N C S ,   pp.   2 22 - 236 ,   2006 .     [ 16]   D .   H o ng   e t   al . ,   H I G H T :   A   N e w   B l oc C i phe r   S u i t a b l e   f o r   L o w - R e s o ur c e   D e v i c e ,   v o l .   4249 ,   pp .   4 6 - 59 ,   200 6.   10. 1 007 / 118 9406 3_4   [ 17]   V .   N a c he f ,   J .   P a t a r i n,   a nd  E .   V o l t e ,   F e i s t e l   C i phe r s .   C ha m :   S pr i ng e r   I nt e r na t i o na l   P ubl i s hi ng ,   2 017 .     [ 18]   T .   S hi but a n i ,   K . ,   I s o be ,   T . ,   H i w a t a r i ,   H . ,   M i t s uda ,   A . ,   A ki s hi t a ,   T . ,   S hi r a i ,   P i c c o l o:   A ul t r a - l i g ht w e i g ht   bl o c kc i phe r ,   201 1.     [ 19]   M .   K a t a g i   a nd   S .   M o r i a i ,   T h e   128 - B i t   B l o c kc i phe r   C L E F I A ,   S pr i ng e r ,   H e i de l be r g ,   v o l .   459 3,   pp .   181 - 19 5,   20 11 .     [ 20]   R .   B e a u l i e u,   D .   S ho r s ,   J .   S m i t h ,   S .   T r e a t m a n - C l a r k ,   B .   W e e k s ,   a nd   L .   W i ng e r s ,   T he   S I M O N   a nd   S P E C K   l i g ht w e i g ht   b l o c c i phe r s ,   P r oc .   52 nd   A nnu .   D e s .   A ut om .   C on f .   -   D A C   1 5 ,   pp .   1 - 6,   20 15 .     [ 21]   D .   C .   K i m   e t   a l . ,   L E A :   A   128 - bi t   b l o c c i phe r   f o r   f a s t   e nc r y pt i o o c o m m o pr oc e s s o r s ,   L e c t .   N ot e s   C om p ut .   Sc i .   ( i nc l ud i ng   Su bs e r .   L e c t .   N o t e s   A r t i f .   I n t e l l .   L e c t .   N ot e s   B i oi n f o r m at i c s ) ,   v o l .   8 267   L N C S ,   pp.   2 86 - 313 ,   2014 .     [ 22]   D .   J .   W he e l e r   a nd   R .   M .   N e e dh a m ,   T E A ,   a   t i ny   e nc r y pt i o a l g o r i t hm ,   L e c t ur e   N o t e s   i C o m pu t e r   S c i e nc e .   19 95.     [ 23]   H .   C he ng ,   H .   M .   H e y s ,   a nd  C .   W a ng ,   P U F F I N :   A   nov e l   c o m pa c t   bl o c c i phe r   t a r g e t e t o   e m be dde di g i t a l   s y s t e m s ,   P r oc .   -   11t E U R O M I C R O   C onf .   D i g i t .   Sy s t .   D e s .   A r c hi t .   M e t hod s   T ool s ,   D SD   20 08 ,   p p.   38 3 - 390,   2 008 .     [ 24]   D .   J .   W he e l e r   a nd  R .   M .   N e e dha m ,   C o r r e c t i o o f   X T E A ,   T e c hni c a l   R e po r t ,   C o m put e r   L a bo r a r o r y ,   U ni v e r s o t y   o f   C a m br i dg e ,   O c t o be r   199 8.     [ 25]   F. - X .   S t a nda e r t ,   G .   P i r e t ,   G .   R o uv r oy ,   J . - J .   Q ui s q ua t e r ,   a n J . - D .   L e g a t ,   I C E B E R G :   A I n vo l ut i o na l   C i ph e r   E f f i c i e nt   f o r   B l o c E nc r y pt i o i R e c o nf i g ur a bl e   H a r dw a r e ,   L e c t ur e   N o t e   i C o m put e r   S c i e nc e   ( L C N S ) ,     V o l .   3 017 .   pp.   2 79 - 298 ,   2011 .     [ 26]   B og da no v ,   L . R .   K nuds e n,   G .   L e a nd e r ,   C .   P a a r ,   a nd  A .   P o s c hm a nn,   P R E S E N T :   A U l t r a - L i g ht w e i g ht   B l o c C i phe r ,   C r y pt o gr a phi c   H ar dw ar e   an E m be dde Sy s t e m s ,   C H E S   2007 ,   S pr i ng e r ,   L N C S ,   47 27,   p p. 4 50 - 466 ,   2007 .     [ 27]   J .   B o r g ho f f   e t   al . ,   P R I N C E   -   A   l o w - l a t e nc y   bl o c c i phe r   f o r   pe r v a s i v e   c o m put i ng   a ppl i c a t i o ns ,   L e c t .   N o t e s   C om put .   Sc i .   ( i nc l ud i ng  Sub s e r .   L e c t .   N o t e s   A r t i f .   I n t e l l .   L e c t .   N ot e s   B i o i nf or m a t i c s ) ,   v o l .   76 58  L N C S ,     pp.   20 8 - 225,   2 012 .     [ 28]   S .   M a t s uda   e t   al . ,   R E C T A N G L E :   a   bi t - s l i c e   l i g ht w e i g ht   bl o c c i phe r   s ui t a b l e   f o r   m ul t i p l e   pl a t f o r m s ,   Sc i .   C h i na   I nf .   Sc i . ,   v o l .   5 8,   no .   15 ,   pp.   4 08 - 425 ,   2015 .     [ 29]   M .   R .   A l br e c ht ,   B .   D r i e s s e n ,   E .   B .   K a v un ,   a nd  I .   A g ,   P R I D E   B l o c C i phe r   F o c us   O T he   L i ne a r   L a y e r ,     pp. 5 7 - 76,   20 12 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       F as t   l i ght w e i ght   bl o c k   c i ph e r   d e s i gn   w i t i n v ol ut i on  s u bs t i t ut i on  pe r m ut a t i on  n e t w or k   ( O m ar   A .   D aw ood )   369   [ 30]   M .   S a g he e r ,   S .   S .   A l - R a w i ,   a nd  O .   A .   D a w o o d,   P r o po s i ng   of   de v e l o pe a dv a nc e   e nc r y pt i o s t a nda r d ,   I D e v e l opm e nt s   i E - s y s t e m s   E ng i ne e r i ng  ( D e SE ) ,   6 - D e c .   2011  D u ba i ,   U n i t e A r a E m i r a t e s ,   pp,   1 97 - 202 .   I E E E ,   2011 .   D O I :   10. 11 09 / D e S E . 201 1. 74 .     [ 31]   O .   A .   D a w o o d,   A .   M .   S .   R a hm a ,   a n A .   M .   J .   A bdul   H o s s e n ,   T he   N e w   B l o c C i phe r   D e s i g ( T i g r i s   C i ph e r ) ,   I nt .   J .   C om pu t .   N e t w .   I n f .   Se c u r . ,   v o l .   7 ,   no .   1 2,   pp .   10 - 18 ,   2015 .     [ 32]   O .   A .   D a w o o d,   A .   M .   S .   R a hm a ,   a nd  A .   M .   J .   A bdul   H o s s e n ,   N e w   S y m m e t r i c   C i ph e r   F a s t   A l g o r i t hm   o f   R e v e r t i bl e   O pe r a t i o ns   Q ue e ( F A R O Q )   C i phe r ,   I n t .   J .   C om pu t .   N e t w .   I nf .   Se c u r . ,   v o l .   9 ,   no .   4 ,   p p.   29 - 36 ,     A pr .   20 17 .     [ 33]   O .   A .   D a w o o d,   A .   M .   S .   R a hm a ,   A .   M o hs s e n ,   a nd   J .   A .   H o s s e n ,   T he   E u phr a t e s   C i ph e r ,   I J C SI   I n t .   J .   C om put .   Sc i .   I s s ue s ,   v o l .   12 ,   no .   2,   pp .   154 - 1 60,   2 015 .     [ 34]   O .   A .   D a w oo d,   A l i   M .   S a g he e r ,   a nd  S a l a S l e i bi   A l - R a w i .   " D e s i g l a r g e   s y m m e t r i c   a l g o r i t hm   f o r   s e c ur i ng   bi g   da t a "   I n   2018 ,   11 th   I E E E   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on  D e v e l opm e nt s   i e Sy s t e m s   E ng i ne e r i ng  ( D e SE )   pp.   12 3 - 128.   2 018 .     [ 35]   G .   H a t z i v a s i l i s ,   K .   F y s a r a k i s ,   I .   P a pa e f s t a t h i o u,   a n C .   M a n i f a v a s ,   A   r e v i e w   o f   l i g ht w e i g ht   bl o c c i phe r s , ”    J .   C r y pt o gr .   E ng . ,   v o l .   8 ,   no .   2,   pp .   141 - 1 84,   2 018 .         B I O G R A P H Y   O F   A U T H O R       O m ar   A .   D aw o o d   w a s   bo r i H a ba ny a h ,   A nba r ,   I r a ( 1 986 ) .   H e   g o t   B . S c .   ( 200 8) ,   M . S c .   ( 201 1)   i C o m pu t e r   S c i e nc e   f r o m   t he   C o l l e g e   o f   C o m put e r   S c i e nc e   a nd  I nf o r m a t i o T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t y   o f   A nba r ,   I r a q .   H e   w a s   r a nk i ng   t he   f i r s t   dur i ng   hi s   B . S c .   a nd   M . S c .   s t ud i e s .   H e   g o t   t h e   P h . D   f r o m   t h e   C o m put e r   S c i e nc e   D e p a r t m e n t ,   U ni v e r s i t y   o f   T e c hno l ogy - B a g hda d,   I r a ( 2015 ) .   H e   i s   a   t e a c hi ng   s t a f f   m e m be r   i U n i v e r s i t y   of   A nba r ,   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   a r e :   D a t a   a n N e t w o r S e c ur i t y ,   C o di ng ,   N um be r   T h e o r y ,   C r y pt o g r a ph y ,     A l go r i t hm s   D e s i g n.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.