I nte rna t io na l  J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 2 0 ,   p p .   6 3 7 0 ~ 6 3 7 9   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 0 i 6 . pp 6 3 7 0 - 6 3 7 9          6370       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   Desig n and  i m ple m en tatio n of   pro po sed 3 2 0  bit  RC 6 - ca sca ded  e ncry ption/ d ec ry ption  c o res o n  a l t era FP G A       A s hw a q T .   H a s hi m ,  Ah m ed  M .   H a s a n ,  H a ider  M .   Abba s   D e p a rt m e n t  o f   Co n tr o l  a n d   S y ste m s  En g in e e rin g ,   Un iv e rsity   o f   T e c h n o l o g y ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   4 ,   2 0 20   R ev i s ed   Ma y   19 ,   2020   A cc ep ted   Ma y   27 ,   2 0 2 0       T h is  p a p e r  a tt e m p ts   to   b u il d   u p   a   si m p le,  stro n g   a n d   se c u re   c r y p to g ra p h ic   a lg o rit h m .   T h e   re su lt   o f   su c h   a n   a tt e m p t  is  “ RC6 - Ca sc a d e ”   w h ich   is  3 2 0 - b it s  RC6   li k e   b lo c k   c ip h e r .   T h e   k e y   c a n   b e   a n y   len g th   u p   to   2 5 6   b y t e s .   It  is    a   se c re t - k e y   b lo c k   c ip h e r  w it h   p r e c ise   c h a ra c teristic s  o f   RC6   a lg o rit h m   u sin g   a n o th e r  o v e ra ll   stru c tu re   d e sig n .   In   RC6 - Ca sc a d e ,   c a sc a d in g   o f   F - f u n c ti o n s   w il l  b e   u se d   in ste a d   o f   ro u n d s.   M o re o v e r,   t h e   p a p e r  in v e stig a tes   a   h a rd w a re   d e sig n   to   e f f icie n tl y   i m p le m e n t  th e   p ro p o se d   RC6 - Ca sc a d e   b l o c k   c ip h e r  c o re   on  f ield   p ro g ra m m a b le  g a te   a rr a y   (F P GA ) .  A n   e ff icie n t  c o m p a c t   it e ra ti v e   a rc h it e c tu re   w il l  b e   d e sig n e d   fo r   th e   F - f u n c ti o n   o f   th e   a b o v e   a lg o rit h m .     T h e   g o a l  is   to   d e sig n   a   m o re   se c u re   a l g o rit h m   a n d   p re se n t  a   v e r y   f a st   e n c r y p ti o n   c o re   f o r  lo w   c o st an d   sm a ll   siz e   a p p li c a ti o n s .   K ey w o r d s :   B lo ck   cip h er     C ascad ed   d esig n     C r y p to g r ap h y     FP GA   d esi g n     RC6   Co p y rig h t  ©   2 0 2 0   In stit u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ah m ed   Mu d h e h er   Hasa n ,     Dep ar t m en t   o f   C o n tr o l a n d   S y s te m s   E n g i n ee r in g ,   Un i v er s it y   o f   T ec h n o lo g y ,   Sin aa   Stre et,   B ag h d ad - I r aq .   E m ail: 6 0 1 6 3 @ u o tech n o lo g y . ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N     On e  o f   th e  m o s t  cr y p to g r ap h ic  ele m e n ts   i s   t h e  s y m m etr ic - k e y   b lo c k   cip h er   ap p lied   w id el y   i n   in f o r m atio n   s ec u r i t y .   I n   ad d it io n   to   its   d ata  co n f id en tial l y   p u r p o s e,   it  h as  b ee n   u s ed   as  a  m ai n   ele m e n t  to   co n s tr u ct   v ar io u s   cr y p to g r ap h ic  s y s te m s   lik e  p s eu d o   r an d o m   n u m b er   g e n er ato r s ,   p r o to co ls ,   s tr ea m   cip h er s ,   m es s ag e  a u t h en ticatio n   a n d   h ash   f u n ctio n s .   I t  is   o n e  a m o n g   v ar io u s   s y m m etr ic - k e y   b lo ck   cip h er s   u s ed   to   p r o v id e  s ec u r it y   e f f icien t l y   a n d   w i th   f le x ib ilit y .   T h er e  ar e  s o m e  t y p es  s u c h   as  B lo w f is h ,   T w o f i s h ,   R C 6 ,   R ij n d ae l,  Ma r s ,   Ser p en t a n d   D E S,  w h ic h   h a v e  b ee n   r ec eiv ed   w it h   t h e  g r ea te s t p r ac tical  in te r est [ 1 - 4 ] .     I m p l y i n g   2 5 6   d is tin c t  m ess a g e  b lo ck s   t h r o u g h   c h o o s i n g   a  s m all  v al u e  o f   m   ( i.e .   m =8 )   r esu lt s   i n     a  lo w   s ec u r it y   s y s te m ,   s i n ce   a ttack er s   ca n   tr y   to   ex tr ac t  th e  p lain tex t  f r o m   t h e  cip h er te x t  t h r o u g h   f r eq u e n c y   an al y s is   if   t h e y   h a v e  a  b asic  k n o w led g e  o f   t h e  s tati s tical  p atter n s   i n   t h e  p lain te x t.  Mo r eo v er ,   attac k er s   ca n   b u ild   a  co d eb o o k   f o r   th e  p lain tex t - c ip h er tex t  p air s   th at  co r r esp o n d s   to   a  p ar ticu lar   k e y   if   th e y   h a v e  g u es s ed   th e   p lain te x t t h at  r elate s   to   t h e ir   cip h er tex t [ 5 ,   6 ] .   Fo r tu n ate l y ,   t h e  ab o v e  p r o b lem s   h a v e  b ee n   o v er co m e  t h r o u g h   in cr ea s in g   t h e  b lo ck   len g t h   th at  lead s   to   in cr ea s i n g   t h e  n u m b er   o f   p o s s ib le  m es s ag e s .   A s   a  r es u lt,  t h e  attac k er   is   u n ab le  to   a v ail  k n o w led g e  p lai n tex t  p atter n s   t h at  ar e  s h o r ter   th a n   t h e  b lo ck   le n g th .   T h er ef o r e,   it  is   n o t  u s e f u l  f o r   th e  at tack er   to   f ab r icat e     a  co d eb o o k .     T h e  m es s ag e   b lo ck   len g t h   ( m )   is   n o r m a ll y   c h o s en   to   b e  at   le ast  6 4   b its .   I t  i s   v er y   i m p o r ta n t  f o r   i t  to   b e  i m p r ac tical  f o r   th e  a tt ac k er   w it h   a   k n o w n   p lain tex t   ( P, C ) ,   to   b e  ab le  to   r ec o v er   th e  k e y   t h r o u g h   e x h au s ti v e   k e y - s ea r ch   ( i.e .   b r u te - f o r ce ) .   T h er ef o r e,   it  is   v ital  to   m a k e  t h e  d eter m i n atio n   o f   th e   k e y   d if f icu lt  w h e n   tr y in g   v alu e s   o f   k   ⸦   K  u n til   t h e  k e y   is   f o u n d   s o   th at   C   =  E   ( P ;  k ) .   B asicall y ,   in   o r d er   to   m a k e  t h e  b r u te - f o r ce   attac k   in e f f ec t iv e  a n d   t h e  k e y   m o r e  s ec u r e,   t h e  k e y   s h o u ld   b e  lo n g er   [ 7 ] .   No w ad a y s ,   d esig n er s   ar e  en co u r ag ed   to   d esig n   w ith   h i g h - s p ee d   an d   h ig h   lev el  o f   s ec u r it y   r eq u ir ed   to   im p le m e n t  t h e  h ar d w ar e  cr y p to g r ap h ic   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Desig n   a n d   imp leme n ta tio n   o f   p r o p o s ed   3 2 0   b it R C 6 - ca s ca d ed   en cryp tio n   . . .   ( A s h w a q   T.  Ha s h im)   6371   alg o r ith m s .   Mo d er n   ap p lied   c r y p to g r ap h ic  alg o r it h m s   ex h a u s t  h ig h   p r o ce s s in g   p o w er ,   an d   th u s ,   th is   is s u e  is   co n s id er ed   as  a  b o ttlen ec k   in   u ltra - h i g h - s p ee d   n et w o r k s .   C o n tin u ed   g r o w th   i n   th e  s ize  an d   f u n ctio n alit y   o f   f ield   p r o g r a m m ab le  g ate  ar r a y   ( FP GA )   o v er   th e  last   d ec ad e  h as  r es u lted   in   an   i n cr ea s i n g   tr en d   in   th eir   u s e  f o r   p r iv ate - k e y   cr y p to g r ap h ic  al g o r ith m s .   P r iv ate - k e y   cr y p to g r ap h ic  al g o r ith m s   ar e  d i f f ic u lt   to   b e  ac h iev ed   o n     a  s er ial  p r o ce s s o r .   T h is   is   d u e  to   th e  lar g e  d ata  to   b e  u s ed   w h en   in cr ea s in g   t h e  m e s s a g e  b lo ck   len g t h   ( m ) .     FP GA   s tr u ct u r e  is   ca p ab le  o f   ex p lo iti n g   s p atial  a n d   te m p o r al  p ar alleli s m .   T h u s ,   it   m atc h es     th e  es s en tia l  o p er atio n   f o r   p r iv ate - k e y   cr y p to g r ap h ic  al g o r ith m s   ( i.e .   B o o lean   f u n cti o n s ,   lo o k - u p   tab le,     an d   b it - s u b s tit u tio n s ) .   On   o n e   h a n d ,   m o r e  t h an   o n e  o p er atio n   ca n   b e  ex ec u ted   co n c u r r en tl y   at  cr y p to g r ap h ic - r o u n d   lev el.   O n   t h e  o th er   h a n d ,   s y n c h r o n o u s   p r o ce s s in g   o f   m u ltip le  b lo ck s   o f   d ata  p er f o r m ed   in   b lo ck - cip h er   lev el  as  w el l [ 8 - 1 0 ] .   T h is   p ap er   is   ar r an g ed   as  f o ll o w s :   Sectio n   2   p r esen ts   s o m e   o f   t h e  p r ev io u s   w o r k s .   Secti o n   3   g i v e s     a  co n cise  i n tr o d u ctio n   o f   R C 6   alg o r ith m .   Sectio n   4   b r ief l y   d escr ib es  t h e  p r o p o s ed   R C 6 - C ascad ed   s y s te m .   Sectio n   5   d escr ib es  t h e  ar ch it ec tu r e  o f   t h e  p r o p o s ed   A lter a  FP GA   d esi g n .   Sectio n   6   s h o w s   t h e  ex p er i m en tal   an d   i m p le m en tatio n   r es u lt s   an d   f in all y ,   s ec tio n   7   d r a w s   t h e  c o n clu s io n   o b s er v ed   f r o m   th e  r esu lt s .       2.   RE L AT E D  WO RK S   Var io u s   s y m m etr ic - k e y   b lo c k   cip h er s   h av e   b ee n   av ai lab le  o f f er in g   v ar io u s   le v els   o f   s ec u r i t y ,   f le x ib ilit y ,   an d   e f f ec tiv e n es s .   I n   2 0 0 8 ,   Kr is h n a m u r t h y   e t  al  [ 1 1 ]   p r o p o s ed   a  s ec r et - k ey   b lo ck   cip h er   t h at   u tili ze s   p r ec io u s   f ea t u r es  o f   C A ST - 1 2 8   an d   B lo w f is h   alg o r ith m s .   Ash w aq   [ 1 2 ]   in   2 0 0 9   in tr o d u ce d   a  b l o ck   cip h er   w h ic h   m a k es   u s e  o f   f o u r   3 2 - b it  p lai n tex t  d ata  as   in p u t  a n d   g e n er ates   f o u r   3 2 - b it  ci p h er tex t  d ata  w o r d s .   T h e  cip h er   is   w o r d - o r ien ted   i n   t h at  all  th e  i n ter io r   o p er atio n s   ar e  ca r r ied   o u t  o n   3 2 - b it  wo r d s .   T h is   al g o r ith m   is   a  ty p e - 3   Feis tel  n e t w o r k   r ep ea tin g   t h e  s i m p le  f u n ctio n   1 6   tim es.  I n   2 0 1 0 ,   A s h w aq   et  al  [ 1 3 ]   p r o p o s ed     a  s y m m etr ic  k e y   b lo c k   cip h er   k n o w n   a s   ' 5 1 2   b its   R C 6 '   w h ich   i s   an   e v o l u tio n ar y   en h a n c e m en t  o f   t h e  R C 6   b lo ck   cip h er   d esig n ed   to   g et   p er f o r m a n ce   e n h a n ce m en t  an d   in cr ea s e  s ec u r it y .   T h e  in n er   lo o p   d esig n   i s   ad ap ted   f r o m   128 - b it   R C 6   r o u n d .   I n   ad d itio n ,   An a n d   et  al  [ 1 4 ]   in   2 0 1 2   p r o p o s ed   a  cip h er   o f   5 1 2   b it  f o r   s ec u r e  co m m u n icatio n .   I t  i s   i m p r o v ed   b ased   o n   a  d esi g n   p r i n cip le  k n o w n   a s   s u b s t itu tio n   p er m u tatio n   n et w o r k .  W h ile  i n   Kr i s h n a m u r th y   [ 1 1 ] ,   th e  VHD L   i m p le m e n tatio n   is   u ti lized   an d   ca r e f u l l y   tes ted   to   m a n i f est     th e  p er ce n tag e  i m p r o v e m e n t  in   th e  p er f o r m a n ce   o f   th e  m o d if ied   B lo w - C A ST - Fi s h   b lo ck   cip h er .     Faez   et  al  [ 1 5 ]   im p le m e n ted   a  tr ad itio n al  R C 6   b lo ck   cip h e r   th at  i n clu d es  th e  e n cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n   o n   FP GA   Ver ti x   I I   d ev ice  w it h   h ig h l y   s o lid   ar ch itect u r e  t h r o u g h   r e u tili zi n g   t h e  s a m e  u n its   f o r   th e  co m p ar ab le  o p er atio n   in   b o th   alg o r ith m s .   Mo r eo v er ,   Ma r d ian a  et  al  [ 1 6 ]   ad d r ess   ef f ic ien tl y   th e  m o d i f icatio n   f o r   i m p le m en t in g   th e  R C 6   b lo ck   cip h er   alg o r ith m   f o r   a  d ig ital   i m ag e  a n d   d escr ib e  th e  d esi g n   a n d   p er f o r m an ce   o f   t h e  a lg o r ith m   f o r   co lo r   i m a g es  a n d   g r a y s ca le  as  w ell   an d   it  r ed u ce   th e  ca p ac it y   ( i. e.   s ize)   o f   v ar iab les  to   i m p r o v e  th e  al g o r ith m   i n   ter m s   o f   m e m o r y   co n s u m ed   a n d   ti m e  r eq u ir ed .   A ct u all y ,   ad v an ce   e n cr y p tio n   s tan d ar d   ( A E S)  an d   Data   E n c r y p tio n   Sta n d ar d   ( DE S)  ar e   w id el y   u s e d   in   b lo ck   cip h er s .   A E S   is   a  m o d if ied   v er s io n   o f   R ij n d ae l a lg o r ith m ,   w h ic h   i s   f ast   i n   s o f t w ar e  an d   f le x ib le  to   b e  i m p le m en ted   i n   h ar d w ar e  b u t  s u f f er s   f r o m   b r u te  f o r ce   attac k   [ 1 7 - 1 9 ] .   Me an w h ile,   DE S  is   cu r r en tl y   co n s id er ed   to   b e  in s ec u r e  f o r   m an y   ap p licatio n s   d u e  to   its   s m all  k e y   s ize.   Mo r eo v er ,   a cc o r d in g   to   to d ay ’ s   co m p u ti n g   p o w er ,   DE S  is   n o t   s u f f icie n t  an d   m a y   b e  e x p o s ed   to   h u g e  f o r ce   attac k s   [ 2 0 ] .   T h er ef o r e,   it  is   n o   lo n g er   s u itab le  f o r   s ec u r it y .   F o r   th at  r ea s o n ,   C h a n c h al  et   al,   [ 2 1 ]   p r esen t  a  b lo w f is h   cr y p t o g r ap h y   alg o r it h m   to   r ep lace   DE S  alg o r ith m ,   w h ich   is   a  s ec u r e  an d   f ast  b lo ck   cip h er   alg o r ith m ,   a n d   o f f er s   a   g o o d   p er f o r m a n ce .   Ho w e v er ,   it su f f er s   f r o m   w ea k   k e y s   p r o b lem .   No w ad a y s ,   R C 6   is   a  p r o m is in g   i n v e n ted   b lo ck   cip h er   alg o r it h m   to   r ep lace   th e  p r ev io u s   cip h er   alg o r ith m s   d u e  to   t h e  ab o v e - m e n tio n ed   w ea k n e s s .   R C 6   is   p r esen ted   a s     a  p o w er f u l b lo ck   cip h er   to   b e  a  n e w   co n s id er atio n   o f   R C 5 .   T h er e  ex is ts   a  co n s id er ab le  b o d y   o f   w o r k   d o n e  i n   th e  f ield   o f   cr y p to g r ap h y   o n   e m b ed d ed   s y s te m s   s u c h   a s   d ig ital  s i g n al   p r o ce s s o r s   ( DSP ) ,   m icr o co n tr o ller   ( µc ) ,   ap p licatio n   s p ec i f ic  in te g r ate d   cir cu its   ( A SIC),   an d   f ield   p r o g r a m m ab le  g ate  ar r ay   ( FP G A ) .   Fro m   p er f o r m an ce   p o in t  o f   v ie w ,   t h er e  is   a   tr ad e - o f f   b et w ee n   th r o u g h p u t  an d   ar ea   u tili za tio n .   Si n ce   t h e  iter ati v e  ar ch itec tu r e  is   a  r eso u r ce   ef f icie n t  a p p r o ac h   co n s is ti n g     o f   s i m p l y   o n e  r o u n d .   T h er ef o r e,   th e  p r o p o s ed   h ar d w ar e  i m p le m en ta tio n   u s i n g   F P G A  ac h iev es  iter ati v e   ar ch itect u r e .       3.   RC6   E NCRY P T I O N  A L G O RIT H M   R C 6   i s   o n e  o f   th e   f in ali s ts   b lo ck   cip h er   alg o r it h m   i n   t h e  ad v an ce d   e n cr y p tio n   s ta n d ar d   ( A E S)  co m p eti tio n .   T h e  R C 6   alg o r it h m   e x te n d s   f r o m   i ts   p r ed ec ess o r   R C 5 .   Si n ce   R C 6   is   t h e  ev o lu tio n   o f   R C 5 ,   ev o lu tio n ar y   d i f f er en ce s   w ill  b e  o b s er v ed   ac co r d in g l y .   R C 6   h as a   1 2 8 - b it b lo ck   s ize  an d   s u p p o r ts   k e y   s izes o f   1 2 8 ,   1 9 2 ,   an d   2 5 6   b its   u p   to   2 0 4 0   b its .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 2 0   :    6 3 7 0   -   6 3 7 9   6372   R C 6 ,   lik e  R C 5 ,   in cl u d es  t h r ee   co m p o n e n ts :  th e  k e y   ex p an s io n   alg o r ith m ,   t h e  en cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n   al g o r ith m s .   T h e  p ar am eter   is   v ie w ed   in   th e   f o llo w in g   s p ec if icatio n :   R C 6 - w / r /b ,   w h er e  w   is     th e  s ize  o f   w o r d ,   r   is   t h e  n o n - n e g ati v e  n u m b er   o f   r o u n d s ,   an d   b   is   t h e  len g t h   i n   b y te  o f   th e  e n cr y p tio n   k e y .   R C 6   m a k e s   u s e  o f   d ata - d ep en d en t  r o tatio n s   an d   it  is   b ased   o n   s ev e n   p r i m iti v e  o p er atio n s .   A ct u all y ,   th er e  ar e  o n l y   s i x   p r i m i tiv e  o p er atio n s ,   w h ile  th e  p ar allel  as s ig n m e n t   is   p r im iti v e  an d   co n s id er ed   a  b asic  o p er atio n   to   R C 6 .   T h e  s u b tr ac tio n ,   ad d itio n ,   as   w ell  a s   m u ltip licatio n   o p er atio n s   u s e  t w o ’ s   co m p le m en t  r ep r esen tatio n s   f o r   ex ec u tio n .   W h ile  th e  i n te g er   m u ltip licat io n   is   u tili ze d   to   in cr ea s e  d if f u s io n   p er   r o u n d   a n d   b o o s t  th e  s p ee d   o f   th e  cip h er .   Fi g u r e  1   d escr ib es  th e  o v er all  s tr u ct u r e  o f   t h e  R C 6   en cr y p tio n   p r o ce s s   [ 2 2 ,   2 3 ] .           Fig u r e  1 .   Ov er all  s tr u ctu r e  o f   t h e  R C 6   alg o r ith m   [ 2 2 ]       4.   T H E   P RO P O SE D  SYS T E M   T h e  p r o p o s ed   alg o r ith m   i s   'R C 6 - C a s ca d e'  w h ich   is   an   R C 6 - li k e  b lo ck   c ip h er .   T h e  p lain tex t  i s     3 2 0   b it  d iv id ed   in to   f iv e  p ar ts   p 1 ,   p 2 ,   p 3 ,   p 4   an d   p 5   ea ch   o f   w h ich   i s   6 4   b its .   T h e  F - f u n ctio n   w ill  u s e  ca s ca d ed   d esig n   in s tead   o f   r o u n d   as  i t   s h o w n   i n   Fi g u r e  2 .   T h e  o u tp u t  is   3 2 0   b it  c 1 ,   c 2 ,   c 3 ,   c 4 ,   an d   c 5   ea ch   o f   w h ic h     is   6 4   b its .           Fig u r e  2 .     T h e  p r o p o s ed   3 2 0   b it   RC6 - c ascad e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Desig n   a n d   imp leme n ta tio n   o f   p r o p o s ed   3 2 0   b it R C 6 - ca s ca d ed   en cryp tio n   . . .   ( A s h w a q   T.  Ha s h im)   6373   4 . 1 .     T he  F - f un ct io n o f   pro p o s ed  a lg o rit h m   T h e  F - f u n ctio n   o f   t h e  p r o p o s ed   alg o r ith m   u s e s   t w o   r o u n d s   o f   R C 6 - l ik e  a lg o r it h m s   i n   a  Feis te l   n et w o r k .   T h e  i n p u t  o f   ea ch   f u n ct io n   is   t w o   p lain tex t s   o f   6 4   b its   i n s tead   o f   f o u r   s u b k e y s   S i ,S i + 1 ,S i + 2 ,S i + 3  o f     1 6   b its   as  s h o w n   i n   Fi g u r e  3 .   T h e  Feis tel  n et w o r k   i n clu d ed   s p lit tin g   t h e  i n p u t   in to   t w o   h al v es ,     an d   i m p le m e n ti n g   a   n o n - lin e ar   f u n ct io n   o n l y   to   th e   r ig h t   h al f .   Me an w h ile,   th e   r es u lt   h as   b ee n   ad d ed   to     th e  le f t   h al f ,   a n d   s u b s eq u e n t l y ,   le f t  a n d   r i g h t   h a l f   h a v e  b ee n   ex c h a n g ed .   C ip h er s   s u b s eq u en ce d   i n   t h i s   ap p r o ac h   ar e  k n o w n   as   Fei s tel   cip h er s .   I n   t h ese  cip h er s ,   t h e  r esu lt  o f   o n e  n o n - li n ea r   f u n cti o n   is   f ee d   f o r w ar d   to   th e  n e x t o n e,   w h er e  t h e  p r o p ag atio n   o f   lo ca l c h an g es  h as  b ee n   in cr ea s ed .             Fig u r e  3 .   T h e  F - f u n c tio n   o f   p r o p o s ed   alg o r ith m       4 . 2 .    T he  pro po s ed  a lg o rit h m   T h e  k e y   s c h ed u le  o f   t h e  p r o p o s ed   alg o r ith m   is   b as icall y   id en tical  to   t h e  k e y   s c h ed u le  o f   R C 6   w it h   s o m e  m o d i f icatio n s .   T h e  u s er   s u p p lies   a  k e y   o f   b   b y tes,  wh er e  0   ≤   b   ≤   2 5 5 .   Fro m   th i s   k e y ,   4 ×1 0   s u b k e y s     ( i.e ,   4   s u b k e y s   f o r   ea ch   F - f u n ctio n )   ar e  d ed u ce d   an d   s av e d   in   th e  ar r a y   S  [ 0 ,   4 0 ] .   T h e  co n s er v ed   ar r ay   i s   u tili ze d   i n   b o th   en cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 2 0   :    6 3 7 0   -   6 3 7 9   6374   5.   F P G A  DE SI G N  F O R  T H E   P RO P O SE D  SYS T E M   T h e  h ar d w ar e  I /O  s p ec i f icati o n   f o r   th e  p r o p o s ed   3 2 0   b its   C ascad ed _ R C 6   e n cr y p ter   an d   d ec r y p ter   w er e  s h o w n   i n   Fi g u r e  4   an d   F i g u r e  5 .   I t r eq u ir es   a  P L A I N/ C I P HE R   T E X T   o f   3 2 0   b its   len g th .   A l s o ,   a  KE Y  o f   1 2 8   b its   len g t h   is   r eq u ir ed   to   b e  p r o v id ed .   T h e  n ec ess ar y   co n tr o l sig n als ar e  ST AR T   E NC R YPT I ON,   ST A R T   DE C R YP T I ON,   ST A R T   KE Y  GE NE R A T I ON,   a n d   E NC R YP T I ON/DE C R YP T I ON.   T h e  m e n tio n ed   s i g n al s   ar e  n ec ess ar y   to   co n tr o l  th e  ti m el y   s eq u e n ci n g   o f   t h e  m o d u l es.  T h is   co n tr o lli n g   i s   d o n e  v i a  a  co n tr o ller   th at  i s   in ter f ac ed   w it h   t h e  E n cr y p ter   an d   Dec r y p ter   as s h o w n   i n   Fi g u r e  6   an d   Fig u r e  7 .             Fi g u r e  4 .     T h e  R T L   s ch e m atic   o f   c ascad ed _ R C 6   e n cr y p to r           Fig u r e  5 .     T h e  R T L   s ch e m atic   o f   ca s ca d ed _ R C 6     d ec r y p to r       Fig u r e  6 .   E n cr y p to r   d iag r a m   o f   th e  p r o p o s ed   s y s te m       Fig u r e  7 .   Dec r y p to r   d iag r a m   o f   th e  p r o p o s ed   s y s te m       6.   E XP E R I M E NT A L   RE SUL T S   6 . 1 .     Dict io na r y   a t t a ck s   Her e,   th e  d ictio n ar y   w il l  r eq u ir e  2 128   d if f er en t  te x ts   s i n ce   th e  b lo ck   s ize  is   1 2 8   b its .   T h er ef o r e,     a  b lo ck   s ize  o f   1 2 8   b its   is   r e q u ir ed   to   allo w   th e  attac k er   to   en cr y p t  o r   d ec r y p t  ar b itra r y   m e s s a g es  u n d er   an   u n k n o w n   k e y ,   w h ile  t h e  p r o p o s ed   alg o r ith m   r eq u ir es  a   2 320   p lain te x t.  T h is   a ttack   ap p lies   to   an y   ar b itra r y   b lo ck   en cr y p tio n   w i th   1 2 8 - b it  b lo ck s   in   a n y   d esi g n   ca s e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Desig n   a n d   imp leme n ta tio n   o f   p r o p o s ed   3 2 0   b it R C 6 - ca s ca d ed   en cryp tio n   . . .   ( A s h w a q   T.  Ha s h im)   6375   6 . 2 .     Av a la nche  ef f ec t       Av ala n ch e   ef f ec t   is   a n   i m p o r t an t  f ea t u r e  o f   t h e  e n cr y p tio n   alg o r ith m .   T h is   p r o p er ty   ca n   b e  n o ticed   w h e n   alter in g   o n e  b it  in   p lai n tex t  an d   th e n   s ee i n g   th e  c h a n g e  i n   t h e  o u tco m e  o f   at  leas t  h al f   o f   th e  b it s   in     th e  cip h er te x t.  O n e  o f   th e   p u r p o s es  o f   th e   av ala n c h e  e f f ec t  is   t h at  b y   alter in g   a  s i n g le   b it  th er e  is   m a s s i v e   ch an g e,   s o ,   it  is   d i f f icu l t  to   f u lf i ll  a n   an a l y s is   o f   cip h er t ex t,  w h en   s ee k in g   to   co m e  u p   w it h   an   attac k .     T h is   s ec tio n   i s   d ed icate d   to   p e r f o r m   s tat is tical  te s t s   o n   th e  c i p h er tex t  t h at  r es u lt  f r o m   en cr y p tin g   1 6   b lo ck s   o f   3 2 0   b its   as  p lain te x ts   as  i n p u t  to   th e  p r o p o s ed   s y s te m   a n d   1 6   b lo ck s   o f   1 2 8   b its   to   th e  p r ev io u s   R C 6   alg o r ith m   i n   h e x ad ec i m a l,  s u c h   as t h e  f o llo w i n g :     1.   0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0     2.   1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1     3.   2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2     4.   3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 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c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c     1 4 .   ddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd ddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd dddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd ddddddddddddddddddddddddddddd dddddddddddddddddddddddddddddddd     1 5 .   f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f 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                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 2 0   :    6 3 7 0   -   6 3 7 9   6376   T h e  p r ev io u s   R C 6   alg o r ith m   u s ed   a  k e y   len g t h   o f   1 6   b y tes  ( 1 2 8   b its )   an d   its   in p u t  is   'f f f f f f f f f f f f f f f f ' ,   w h ile  t h e  k e y   len g t h   o f   t h e  p r o p o s ed   s y s te m   is   3 2   b y te s   ( 2 5 6   b its )   an d   its   i n p u t i s   'f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f ' .   T ab le  1   s h o w   t h e  av ala n c h e  e f f ec t  o n   p lain tex t  w h e n   o n l y   o n e  b it  h as  b ee n   al ter ed   in   th e  k e y   a f ter   ap p l y i n g   th e  p r ev io u s   1 2 8 - b it  R C 6   al g o r ith m .   A t  t h e  s a m e  ti m e,   T ab le  1   lis ts   th e  a v ala n ch e  e f f e ct  o n   th e  p lai n tex t  w h e n   o n l y   o n e  b it o f   th e  k e y   h as b ee n   alter ed   af ter   ap p l y in g   th e  p r o p o s ed   ' C ascad e - R C 6 '   al g o r ith m .   T ab le  1   s h o w   t h at  th e  c h a n g e   w as  f r o m   0 . 4 3   to   0 . 5 2   b its   f r o m   1 2 8   b its   an d   0 . 4 9   to   0 . 5 4   b its   f r o m   3 2 0   b it s   w h e n   th e  al g o r ith m   w a s   i m p le m en ted   b ef o r e  an d   af ter   th e  alg o r it h m   w a s   i m p r o v ed .   T a b le  1   s h o w   th at  t h e  av er a g e  o f   t h e  a v alan ch e  ef f ec t  o f   th e  p r ev io u s   R C 6   alg o r ith m   is   0 . 4 8 .   On   th e  o t h er   h a n d ,   it  s h o w s   th at  t h e  a v er ag e   o f   t h e  a v ala n ch e   ef f ec t  o f   t h e  p r o p o s ed   alg o r ith m   i s   0 . 5 1 .   I n   ad d itio n ,   all  t h e  e n cr y p ted   b lo ck s   ex ce p t o n e  h av e  5 0 % a v alan c h e  e f f ec t a f ter   ap p l y i n g   th e  p r o p o s ed   s y s te m .       T ab le  1 .   A v ala n ch e  e f f ec t o f   c lass ical  a n d   p r o p o s ed   ca s ca d e d   R C 6   alg o r ith m   a f ter   ch a n g in g   o n e  b it in   k e y   B l o c k   n o   A v a l a n c h e   Ef f e c t   C l a ssi c a l   R C 6   a l g o r i t h m   P r o p o se d   C a s c a d e d   R C 6   a l g o r i t h m   1   ( 0 . 4 4 )   5 6   ( 0 . 5 1 )   1 6 3   2   ( 0 . 5 0 )   6 4   ( 0 . 5 3 )   1 6 9   3   ( 0 . 5 1 )   6 5   ( 0 . 5 0 )   1 6 4   4   ( 0 . 4 7 )   6 0   ( 0 . 4 9 )   1 5 9   5   ( 0 . 4 6 )   5 9   ( 0 . 5 2 )   1 6 6   6   ( 0 . 4 8 )   6 1   ( 0 . 5 0 )   1 6 0   7   ( 0 . 4 7 )   6 0   ( 0 . 4 9 )   1 5 8   8   ( 0 . 4 8 )   6 2   ( 0 . 5 1 )   1 6 4   9   ( 0 . 5 2 )   6 6   ( 0 . 5 1 )   1 6 4   10   ( 0 . 4 5 )   5 8   ( 0 . 5 0 )   1 5 9   11   ( 0 . 4 8 )   6 1   ( 0 . 5 1 )   1 6 3   12   ( 0 . 5 0 )     6 4   ( 0 . 5 2 )   1 6 5   13   ( 0 . 4 3 )   5 5   ( 0 . 4 9 )   1 5 8   14   ( 0 . 5 2 )   6 7   ( 0 . 5 4 )   1 7 2   15   ( 0 . 4 8 )   6 2   ( 0 . 5 0 )   1 6 1   A v e r a g e   ( 0 . 4 8 )   6 1 . 3 4   ( 0 . 5 1 )   1 6 3       6 . 3 .    P l a inte x t - ciphert ex t   in d ependence   T h e  in d ep en d en ce   b et w ee n   t h e  p lain tex t a n d   cip h er tex t h a s   b ee n   test ed   v ia  t h e  f o llo w i n g   s tep s :   -   T est a  lar g e  n u m b er   o f   r a n d o m   p lain te x t s   P r   w h er e  r   =  1 . . . . . R   an d   R   i s   th e  n u m b er   o f   p lai n tex t.   -   T h e  s elec ted   p lain te x t  s h o u l d   b e  en cr y p ted   u s i n g   a  k e y   ( K)   in   o r d er   to   o b tain   t h e  co r r esp o n d in g     cip h er tex t ( C r ) .   -   Use  t h e  p lai n tex t  ( P r )   an d   th e  cip h er te x t  ( C r )   to   g e n er a te  th e  in d ep en d e n t  b lo ck s   ( I Nr )   th r o u g h     th e  eq u atio n :     I Nr =P r        C r      ( 1 )     T h e  alg o r ith m   to   g en er ate  th e  in d ep en d en t  b lo ck s   is   as  f o llo w s :     F 1 =plaintext.txt   F 2 =ciphertext.txt   For i= 1 to R do        For j = 1 to n do             Getbit(F 1 ,b 1 )             Getbit(F 2 ,b 2 )             If b 1 = b 2             Then                   IN - ARY[i,j]='0'            Else                 IN - ARY[i,j]='1'             Endif       End for   End for     w h er e  n   is   th e  b lo ck   len g th   an d   R   is   th e  to tal  n u m b er   o f   b lo ck s .   T h e   d i s t i n c t   b l o c k s   m u s t   b e   r a n d o m   t o   a s s i g n   t h a t   t h e   c i p h e r t e x t   i s   i n d e p e n d e n t   t o   t h e   p l a i n t e x t   [ 1 8 ,   2 4 ] .   T h e s e   t e s t s   f o c u s   o n   d i f f e r e n t   n o n - r a n d o m n e s s   ty p e s   t h a t   c o u l d   e x i s t   i n   s e r i e s .   T h e   m o s t   w i d e l y   u s e d   o f   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f   S t a n d a r d s   a n d   T e c h n o l o g y   ( N I S T )   t e s t s   a r e   [ 2 5 ] :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Desig n   a n d   imp leme n ta tio n   o f   p r o p o s ed   3 2 0   b it R C 6 - ca s ca d ed   en cryp tio n   . . .   ( A s h w a q   T.  Ha s h im)   6377   -   T est f o r   th e  L o n g est - R u n - of - On es i n   a  B lo ck ,   -   Fre q u en c y   T est  w it h i n   a  B lo ck ,   -   T h e  Ser ial  T est,   -   T h e  Fre q u en c y   ( Mo n o b it)  T est,   -   T h e  C u m u lat iv e  S u m s   T est,   -   T h e  R u n s   T est,   -   T h e  L in ea r   C o m p lex i t y   T est,   -   T h e  A p p r o x i m ate  E n tr o p y   T es t.   I n   ad d itio n ,   f o r   ea ch   s tatis t ica l  test ,   a  s et  o f   P   v al u es  ( i.e . ,   th e  tes t  v a lu e)   i s   g en er ated   co r r esp o n d in g   to   th e   s et   o f   p r ev io u s   R C 6   o u tp u t  s eq u e n ce s .   T h e  s eq u e n ce   i s   co n s id er ed   to   b e  p as s ed   at  t h e  v al u e  o f     th e  s tatis t ical  tes t  r esu lt  v alu e  P   ≥   α ,   o th er w i s e,   it  i s   co n s id e r ed   a  f ailu r e.   T h e  p ar a m eter   α   in d icate s   th e  lev el   o f   i m p o r tan ce   th at  lo ca tes  t h e  ar ea   o f   ac ce p tan ce   an d   r ej ec ti o n .   I n   o u r   w o r k   w e  s et  α   =  0 . 0 1   as  r ef er en ce d   b y   NI ST .   T a b le  2   lis ts   th e  r es u lt s   o f   th e  r an d o m n es s   test   o f   2 0   b lo ck s   o f   a  s ize  o f   1 2 8   b its ,   w h ich   r es u lt  af ter   b ein g   en cr y p ted   b y   t h e  p r ev io u s   R C 6   al g o r ith m .   T ab le  3   lis ts   t h e  v al u es  o f   e n cr y p ted   b lo ck s   a f ter   ap p l y in g   th e  p r o p o s ed   alg o r ith m .   W e  n o tice  t h at  t h e  P - v alu e s   li s ted   in   T ab le  3   ar e  g r ea ter   th an   α  v alu e.   T h er ef o r e,     th e  p r o p o s ed   s y s te m   o u tp u t   h as  p ass ed   NI ST   s tatis tical  te s t  s u ite.   W h ile,   s o m e  P - v al u es   lis ted   in   T ab le  2   f ailed   to   p ass   r an d o m n es s   test s .         T ab le  2 .   NI S T   s tatis tical  t est s   af ter   ap p l y in g   R C 6   alg o r it h m   ( th e  s ize  o f   s eq u en ce   i s   n =1 2 8   b its )   F r e q u e n c y   ( M o n o b i t )   F r e q u e n c y   T e st   w i t h i n   a   B l o c k   M = 1 6   R u n s   T e st   L o n g e st   R u n   of   O n e s   C u m u l a t i v e   S u ms   S e r i a l   M = 3   A p p r o x i mat e   En t r o p y   M = 2   L i n e a r   C o mp l e x i t y   M = 8   0 . 0 0 3 7   0 . 3 2 1 6   0 . 1 5 3 7   0 . 0 2 7 4   0 . 0 0 2 7   0 . 0 2 4 8   0 . 0 2 8 8   0 . 0 3 5 6   0 . 0 2 6 5   0 . 0 0 2 1   0 . 3 5 7 7   0 . 0 4 3 2   0 . 0 0 2 7   0 . 0 3 1 6   0 . 0 4 5 9   0 . 0 6 5 0   0 . 0 1 8 2   0 . 0 6 9 3   0 . 0 5 5 0   0 . 0 3 1 1   0 . 0 5 4 3   0 . 0 1 4 5   0 . 0 3 9 7   0 . 0 4 3 7   0 . 0 0 4 1   0 . 0 0 7 5   0 . 0 8 0 4   0 . 0 5 9 1   0 . 0 1 3 7   0 . 0 0 4 5   0 . 0 0 9 5   0 . 0 6 0 7   0 . 0 1 0 7   0 . 0 7 3 0   0 . 0 0 3 6   0 . 0 2 0 7   0 . 0 0 6 9   0 . 0 1 2 5   0 . 0 2 1 8   0 . 0 0 6 9   0 . 0 1 8 6   0 . 0 3 0 8   0 . 1 1 4 2   0 . 0 2 2 1   0 . 0 1 6 2   0 . 0 1 6 6   0 . 0 1 0 6   0 . 0 2 5 4   0 . 0 3 3 9   0 . 0 3 0 2   0 . 2 0 0 8   0 . 0 2 6 5   0 . 0 0 8 1   0 . 0 0 2 5   0 . 0 0 4 6   0 . 0 0 4 0   0 . 0 1 2 9   0 . 0 1 8 9   0 . 0 2 4 2   0 . 0 2 1 1   0 . 0 1 0 7   0 . 0 0 4 0   0 . 0 0 6 0   0 . 0 2 5 7   0 . 0 4 1 2   0 . 4 3 0 6   0 . 0 1 1 0   0 . 0 2 5 1   0 . 0 1 8 2   0 . 0 2 5 7   0 . 0 0 0 2   0 . 0 9 6 4   0 . 0 1 2 4   0 . 0 0 2 4   0 . 0 7 5 6   0 . 0 2 3 4   0 . 0 7 6 2   0 . 0 0 6 4   0 . 0 2 2 7   0 . 0 0 1 9   0 . 0 0 5 9   0 . 0 5 0 9   0 . 1 1 4 9   0 . 0 1 1 3   0 . 0 0 8 2   0 . 0 2 1 9   0 . 0 3 0 9   0 . 0 0 3 3   0 . 0 8 9 7   0 . 0 2 3 4   0 . 0 7 9 4   0 . 0 5 1 9   0 . 0 0 1 4   0 . 0 3 3 3   0 . 0 3 0 3   0 . 0 2 0 0   0 . 0 4 8 5   0 . 0 4 9 5   0 . 0 0 7 0   0 . 0 5 3 4   0 . 0 0 9 7   0 . 0 0 5 4   0 . 0 2 6 4   0 . 0 1 1 1   0 . 0 0 3 8   0 . 0 6 4 2   0 . 2 1 6 8   0 . 0 5 7 1   0 . 0 2 3 9   0 . 0 1 3 8   0 . 0 0 3 2   0 . 0 1 7 7   0 . 0 8 5 7   0 . 0 5 9 9   0 . 0 0 3 6   0 . 0 8 2 6   0 . 0 4 9 9   0 . 0 1 3 8   0 . 0 1 9 0   0 . 0 3 5 6   0 . 0 0 7 2   0 . 0 0 8 8   0 . 0 9 5 5   0 . 0 7 2 9   0 . 0 3 1 4   0 . 0 2 9 6   0 . 0 1 8 9   0 . 0 3 5 9   0 . 0 8 6 7   0 . 0 3 0 6   0 . 0 8 8 7   0 . 0 7 8 2   0 . 0 9 2 7   0 . 0 4 2 2   0 . 0 1 0 0   0 . 0 2 9 9   0 . 0 2 8 8   0 . 0 4 7 2   0 . 0 9 2 6   0 . 0 4 8 8   0 . 0 4 5 9   0 . 0 3 3 7   0 . 0 1 1 9   0 . 0 1 2 3   0 . 0 0 2 8   0 . 1 9 1 4   0 . 0 0 2 5   0 . 0 1 5 5   0 . 0 0 9 7   0 . 0 2 9 6   0 . 0 0 9 4   0 . 0 1 7 6   0 . 0 1 5 9   0 . 0 0 5 2   0 . 0 0 1 0   0 . 0 4 7 1   0 . 0 1 5 9   0 . 0 4 6 9   0 . 0 0 3 7   0 . 0 1 0 8       T ab le  3 .   NI S T   s tatis tical  t est s   af ter   ap p l y in g   p r o p o s ed   alg o r ith m   ( t h e  s ize  o f   s eq u e n ce   is   n =3 2 0   b its )   F r e q u e n c y   ( M o n o b i t )   F r e q u e n c y   T e st   w i t h i n   a   B l o c k   M = 1 6   R u n s   T e st   L o n g e st   R u n   of   O n e s   C u m u l a t i v e   S u ms   S e r i a l   M = 3   A p p r o x i mat e   En t r o p y   M = 2   L i n e a r   C o mp l e x i t y   M = 8   0 . 3 7 9 6   0 . 2 6 5 7   0 . 4 9 4 5   0 . 3 0 7 9   0 . 3 1 5 4   0 . 8 8 2 6   0 . 8 9 6 6   0 . 5 4 3 8   0 . 5 7 6 3   0 . 8 3 3 3   0 . 3 9 3 7   0 . 2 4 5 7   0 . 5 5 4 9   0 . 6 7 6 4   0 . 7 6 5 2   0 . 7 6 1 3   0 . 4 1 5 2   0 . 3 2 1 9   0 . 8 2 0 2   0 . 2 8 7 3   0 . 2 3 1 2   0 . 9 2 4 3   0 . 7 5 3 1   0 . 2 8 8 6   0 . 6 7 9 8   0 . 8 0 9 3   0 . 5 5 9 9   0 . 3 5 5 8   0 . 1 8 7 4   0 . 6 0 6 8   0 . 8 4 4 7   0 . 6 3 9 2   0 . 8 2 3 1   0 . 2 3 1 8   0 . 9 5 9 1   0 . 4 9 2 2   0 . 7 8 1 7   0 . 8 5 9 3   0 . 9 4 8 3   0 . 4 1 3 1   1 . 0 0 0 3   0 . 8 0 9 4   0 . 3 5 9 8   0 . 5 5 1 7   0 . 7 9 8 2   0 . 8 5 9 6   0 . 9 6 0 9   0 . 0 9 4 2   0 . 9 5 9 6   0 . 1 8 7 7   0 . 9 5 9 2   0 . 7 5 1 4   0 . 9 3 4 5   0 . 8 5 9 2   0 . 9 8 9 4   0 . 8 3 1 5   1 . 0 0 0 3   0 . 8 0 9 1   0 . 8 5 9 5   0 . 6 5 1 3   0 . 2 8 9 2   0 . 8 5 9 8   0 . 9 9 2 7   0 . 9 8 5 7   0 . 6 5 9 7   0 . 1 8 7 2   0 . 2 8 8 8   0 . 8 6 3 2   0 . 4 7 7 9   0 . 9 2 4 2   0 . 8 6 9 2   0 . 6 8 8 1   0 . 7 5 9 7   0 . 7 8 3 3   0 . 4 4 5 3   0 . 7 9 5 7   0 . 5 7 4 2   0 . 8 6 8 9   0 . 8 4 0 7   0 . 4 1 3 5   0 . 7 2 3 9   0 . 2 0 1 8   0 . 7 7 5 7   0 . 8 2 8 7   0 . 7 3 7 8   0 . 9 3 9 2   0 . 8 5 4 3   0 . 1 3 6 7   0 . 9 5 9 4   0 . 7 0 3 2   0 . 2 2 4 9   0 . 6 5 2 3   0 . 8 5 2 2   0 . 1 9 6 6   0 . 3 3 6 2   0 . 5 9 1 2   0 . 7 5 9 2   0 . 2 8 3 9   0 . 0 4 9 9   0 . 4 4 7 6   0 . 3 4 4 7   0 . 9 8 4 2   0 . 2 2 7 7   0 . 4 9 8 1   0 . 8 5 9 5   0 . 7 0 3 3   0 . 0 4 8 3   0 . 2 3 3 8   0 . 2 4 3 8   0 . 8 8 2 7   0 . 1 9 7 8   0 . 3 0 4 5   0 . 5 5 9 3   0 . 2 8 3 8   0 . 0 3 1 7   0 . 2 4 3 9   0 . 4 7 1 3   0 . 8 1 6 3   0 . 1 4 2 2   0 . 1 5 4 3   0 . 2 5 7 7   0 . 7 0 3 8   0 . 0 4 8 3   0 . 4 5 3 1   0 . 2 8 5 7   0 . 7 7 8 5   0 . 1 8 2 6   0 . 5 6 7 6   0 . 2 1 5 8   0 . 2 8 3 5   0 . 2 1 0 8   0 . 2 6 3 7   0 . 4 7 1 8   0 . 4 3 6 2   0 . 3 9 7 9   0 . 3 7 4 1   0 . 2 5 7 2   0 . 7 0 3 9   0 . 1 0 6 9   0 . 7 8 7 9   0 . 2 9 3 4   0 . 6 0 6 6   0 . 2 9 9 2   0 . 7 6 1 7   0 . 7 1 5 8   0 . 2 8 3 4   0 . 2 8 3 2   0 . 2 4 7 1   0 . 1 5 4 6   0 . 6 7 6 8   0 . 4 8 7 1   0 . 7 8 5 3   0 . 5 7 5 4   0 . 4 8 3 9   0 . 5 9 4 8   0 . 4 5 9 4   0 . 1 9 6 4   0 . 8 8 2 2   0 . 9 3 0 5   0 . 1 3 6 4   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 2 0   :    6 3 7 0   -   6 3 7 9   6378   6 . 4 .    T i m e  re qu ire m ent   I n   t h is   s ec tio n ,   t h e  ti m e  r eq u ir e m en ts   ar e  co m p u ted   f o r   t h e  p r o p o s ed   alg o r ith m   an d   t h e   p r ev io u s     1 2 8   b its   R C 6   alg o r ith m .   T ab le   4   s h o w s   th is   tes t.       T ab le  4 .   T im e  c o m p ar is o n s   o f   p r o p o s ed   alg o r ith m   a n d   p r ev i o u s   R C 6   alg o r it h m   A l g o r i t h m   N u mb e r   o f   B y t e s   T i me   i n   S e c o n d   R C 6   a l g o r i t h m   1 0 0 0 0   0 . 0 8 7   1 0 0 0 0 0   0 . 7 6   1 0 0 0 0 0 0   0 . 9 5   P r o p o se d   a l g o r i t h m   1 0 0 0 0   0 . 0 0 1 7   1 0 0 0 0 0   0 . 0 1 5 6   1 0 0 0 0 0 0   0 . 1 5 3       6 . 5 .    H a rdwa re   t esting   T h e  d esig n   h as  b ee n   te s ted   an d   v er if ied   u s i n g   Xil in x   I S E   Fo u n d atio n   to o l.  A ll  e n cr y p t io n   an d   d ec r y p tio n   d esi g n s   ar e  f ir s t  co d ed   in   Ver ilo g   an d   th en   s y n th esized   b y   u s in g   th e  Xil in x   XST   s y n t h esi s   to o l.    A t   th e   en d ,   t h e  b eh a v io r   o f   t h e  d esi g n ed   s y s te m s   is   v er i f i ed   b y   I SE   s i m u lato r   th r o u g h   ass i g n in g   t h e  te s t   v ec to r s .   Fi g u r e  8   an d   Fi g u r e  9   s h o w   t h e  d etail s   o f   FP GA   i m p le m e n tatio n   r esu lts   o f   th e  e n cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n   r esp ec ti v el y .           Fig u r e  8 .   E n cr y p tio n   s i m u latio n   w av e f o r m s           Fig u r e  9 .   Dec r y p tio n   s i m u lati o n   w a v e f o r m s       7.   CO NCLU SI O N     T h e  p r o p o s ed   alg o r ith m   i s   a  s i m p le,   co m p ac t  a n d   v er y   s ec u r e  b lo ck   cip h er .   I t  co m e s   o u t  w it h   g o o d   p er f o r m a n ce   an d   a   m u c h   i m p r o v ed   s ec u r it y /p er f o r m an ce   o v er   R C 6   cip h er   b y   i n cr ea s i n g   th e   b lo ck   s ize  to     3 2 0   b its   w h ile  r etain in g   th e   s i m p licit y   i n   i m p le m e n tatio n   an d   d esig n .   T h e  p r o p o s ed   s y s te m   i n cr ea s e s     th e  co m p le x it y   f o r   attac k er s .   C o m p u ter   n et w o r k   s ec u r i t y   e n s u r es  a  s ec u r e  in f o r m at io n   ex c h an g e  an d     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Desig n   a n d   imp leme n ta tio n   o f   p r o p o s ed   3 2 0   b it R C 6 - ca s ca d ed   en cryp tio n   . . .   ( A s h w a q   T.  Ha s h im)   6379   en ab les  co m m u n icatio n   t h r o u g h   t h e  in ter n et.   T h er ef o r e,   w e   p r o p o s ed   an   FP G A   b a s ed   R C 6 - ca s ca d ed   en cr y p tio n /d ec r y p tio n   s c h e m e   ai m i n g   at  a  h ig h   t h r o u g h p u t a n d   co m p ac t d esig n   f o r   lo w   co s t a p p licatio n s .     T h e  P r o p o s ed   alg o r ith m   ca n   b e  ad j u s ted   f o r   p r o ce s s o r s   o f   v ar iab le  w o r d - len g t h s .   Fo r   ex a m p le ,     as  6 4 - b it  p r o ce s s o r s   b ec o m e  av ailab le,   it  s h o u ld   b e  p o s s ib le  f o r   R C 6 - C ascad e  to   e x p lo it  th eir   lo n g er   w o r d   len g th .   C o n s eq u e n tl y ,   t h e  n u m b er   w   o f   b its   in   a   w o r d   is   a  p ar am eter   o f   R C 6 - C a s ca d e.   D iv er s e  c h o ices  o f   t h i s   p ar am eter   r es u lt i n   d iv er s e  R C 6 - C ascad e  al g o r ith m s .       ACK NO WL E D G E M E NT S     T h e  au th o r s   w i s h   to   th a n k   Dr .   Mo h an ad   Da w o o d   f o r   h i s   t h o u g h t f u l  co m m e n ts   a n d   esp ec i all y   ab o u t   th e  d esi g n   o f   FP GA   f o r   th e  p r o p o s ed   s y s te m .       RE F E R E NC E S     [1 ]   E.   M .   De   L .   Re y e s,  e t  a l. ,   “ M o d if ied   A ES   Cip h e r  Ro u n d   a n d   Ke y   S c h e d u le,”  In d o n e sia n   J o u r n a l  o f  El e c trica l   En g i n e e rin g   a n d   I n fo rm a ti c s ( IJ EE I) ,  v o l.   7 ,   n o .   1 ,   p p .   2 8 - 3 5 ,  2 0 1 9 .   [2 ]   H .   V .   G a m id o ,   e t  a l. ,  “ M o d if ied   A ES   f o r  T e x t  a n d   I m a g e   En c ry p ti o n , ”  In d o n e sia n   J o u rn a l  o f  El e c trica l   En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e   ( I J EE CS ) ,  v o l.   1 1 ,   n o .   3 ,   p p .   9 4 2 - 9 4 8 ,   2 0 1 8 .   [3 ]   N .   A .   N .   Ha sh im ,   e t  a l. ,  “ M e m ri sto r  b a se d   r in g   o sc il lat o rs  tr u e   ra n d o m   n u m b e r  g e n e ra to r  w it h   d if f e r e n t  w in d o w   f u n c ti o n s  f o r  a p p li c a ti o n s  i n   c ry p to g ra p h y , ”  In d o n e sia n   J o u r n a l  o f  El e c trica l  E n g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ie n c e   ( IJ EE CS ) ,  v o l.   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   2 0 1 - 209 ,   2 0 1 9 .   [4 ]   M .   A lj o h a n i,   e t  a l. ,   “ P e rf o rm a n c e   A n a l y sis  o f   Cr y p to g ra p h ic  P se u d o ra n d o m   Nu m b e r  G e n e ra to rs , ”   IEE E  Acc e ss ,  v o l.   7 ,   p p .   3 9 7 9 4 - 3 9 8 0 5 ,   2 0 1 9 .   [5 ]   A .   A b o u c h o u a r,   e t  a l. ,   “ Ne w   c o n c e p t  f o r  c ry p to g ra p h ic  c o n str u c ti o n   d e sig n   b a se d   o n   n o n it e ra ti v e   b e h a v io u r , ”   IAE S   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  Art if icia l   In telli g e n c e   ( IJ - AI) ,  v o l.   9 ,   n o .   2 ,   p p .   2 2 9 - 2 3 5 ,   2 0 2 0 .   [6 ]   F .   No o rb a sh a ,   e t  a l. ,   “ F P GA   D e sig n   a n d   I m p le m e n tatio n   o f   M o d if ied   A ES   Ba se d   En c r y p ti o n   a n d   De c r y p ti o n   A l g o ri th m , ”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  In n o v a ti v e   T e c h n o lo g y   a n d   Exp lo ri n g   En g in e e rin g   ( IJ IT EE ) ,  v o l.   8 ,   n o .   6 S ,   p p .   1 3 2 - 1 3 6 ,   2 0 1 9 .     [7 ]   R .   Op p l ig e r ,   “ Co n tem p o ra ry   Cr y p to g ra p h y , ”  Artec h   Ho u se ,   INC,   2 0 0 5 .   [8 ]   S .   A b e d ,   e t  a l. ,   “ F P GA   M o d e li n g   a n d   Op ti m iza ti o n   o f   a   S IM ON   L ig h t  Weig h t  Blo c k   Cip h e r, ”   S e n so rs ,   v o l.   1 9 ,     n o .   4 ,   p p .  1 - 28 ,  2 0 1 9 .   [9 ]   S .   De ss a i   a n d   S a n d e e p   G . ,   “ E m b e d d e d   Ha rd w a re   Circu it   a n d   S o f twa re   De v e lo p m e n t  o f  USB  b a se d   Ha rd w a re   A c c e lera to r , ”  In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  Rec o n fi g u ra b le a n d   Emb e d d e d   S y ste ms ,  v o l.   7 ,   n o .   1 ,   p p .   2 1 - 33 ,   2 0 1 8 .    [1 0 ]   S h a i l a j a   A .   a n d   Kr i s h n a m u r t h y   G .   N . ,   “ F P G A   Im p lem e n t a t i o n   A n d   A n a ly si s   Of   R C 7   A lg o r i t h m   Us i n g   Re v e r s i b l e   L o g ic   G a te s , ”  I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   A d v a n c e d   T e c h n o l o g y ,  v o l . 8 ,   n o .   6 ,   p p .   7 6 9 - 7 7 6 ,   2 0 1 9 .   [1 1 ]   Krish n a m u rth y   G .   N . ,  e t  a l. ,  “ Bl o w - C A S T - F ish :  A   Ne w   6 4 - b it   C lo c k   Cip h e r , ”   IJ C S NS   I n ter n a ti o n a l  J o u r n a l   o f   Co mp u ter   S c ien c e   a n d   Ne tw o rk   S e c u rity ,   v o l .   8 ,   n o.   4 ,   p p .   2 8 2 - 2 9 0 ,   2 0 0 8 .     [1 2 ]   A .   T .   Ha sh i m,   “ Ty p e - 3   F e istel Ne tw o rk   o f   T h e   1 2 8 - b it s Blo c k   S ize   Im p ro v e d   Bl o wf ish   Cr y p to g ra p h i c   En c ry p ti o n , ”   En g i n e e rin g   a n d   T e c h n o lo g y   J o u rn a l ,  v o l.   2 7 ,   n o .   2 ,   p p .   2 3 5 - 2 4 6 ,   2 0 0 9 .   [1 3 ]   A .   T .   Ha sh im ,  e t  a l. ,  “ A   P r o p o sa l  5 1 2 - b it s RC 6   E n c ry p ti o n   A lg o rit h m , ”   IJ CCCE ,  v o l.   1 0 ,   n o.   1 ,   p p .   11 - 2 5 ,   2 0 1 0 .   [1 4 ]   M .   A .   Ku m a r   a n d   S.   Ka rth ik e y a n ,   “ In v e stig a ti n g   th e   E ff icie n c y   o f   Blo wf ish   a n d   Re ji n d a e l  (A ES )  A lg o rit h m s , ”  I n ter n a t io n a l   J o u rn a l  o f   C o mp u ter   Ne two rk   a n d   In fo rm a t io n   S e c u ri ty ( IJ CNIS ) ,  v o l.   2 ,   p p .   22 - 28 ,   2 0 1 2 .   [1 5 ]   F .   F .   S h a re e f ,   e t  a l. ,   “ Co m p a c t  Ha rd w a re   I m p le m e n tatio n   o f   F P GA   Ba se d   RC6   Blo c k   Ci p h e r , ”   J o u rn a l  o f   En g i n e e rin g   a n d   A p p li e d   S c ien c e s ,   v o l.   3 ,   n o .   7 ,   p p .   5 8 9 - 6 0 1 ,   2 0 0 8 .   [1 6 ]   M a rd ian a ,   e t  a l. ,   “ M o d if ica ti o n   o f   RC6   Blo c k   Cip h e r  A lg o rit h m   o n   Dig it a l  Im a g e , ”   J o u rn a l   o f  Ph y si c s:  Co n fer e n c e   S e rie s,  In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   I n fo rm a ti o n   a n d   Co mm u n ica ti o n   T e c h n o lo g y ,  v o l.   9 3 0 ,   p p .   1 - 6 ,   2 0 1 7 .     [1 7 ]   Z .   H e rc ig o n ja ,  e t  a l . ,   “ Co m p a ra ti v e   A n a l y s is   o f  Cr y p to g ra p h ic  A l g o rit h m s , ”   In ter n a ti o n a l  J o u r n a l  o f  Dig it a l   T e c h n o l o g y   a n d   Eco n o my ,  v o l.   1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 7 - 1 3 4 ,   2 0 1 6 .   [1 8 ]   E .   M .   De   L .   Re y e s,  e t  a l. ,  “ F il e   e n c r y p ti o n   b a se d   o n   re d u c e d - ro u n d   A ES   w it h   re v ise d   ro u n d   k e y s  a n d   k e y   sc h e d u le , ”  In d o n e sia n   J o u r n a l   o f   El e c trica l  En g in e e rin g   a n d   Co m p u ter   S c ien c e ,  v o l.   1 6 ,   n o .   2 ,   p p .   8 9 7 - 9 0 5 ,   2 0 1 9 .   [1 9 ]   S .   U.  Jo n w a l  a n d   P .   P .   S h in g a re ,   “ A d v a n c e d   En c ry p ti o n   S tan d a rd   (A ES )  i m p l e m e n tatio n   o n   F P G A   w it h   h a rd w a re   in   l o o p , ”  In ter n a ti o n a l  C o n fer e n c e   o n   T re n d s i n   El e c tro n ics   a n d   I n fo rm a ti c s   ( IC O EI  2 0 1 7 ) ,   2 0 1 7 .    [2 0 ]   K.  Ka m a la m ,   “ A   S u rv e y   o n   V a ri o u s A lg o rit h m ic M e th o d s   f o r  En c ry p ti o n   a n d   De c r y p ti o n , ”   In ter n a t io n a l  Ad v a n c e d   Res e a rc h   J o u rn a l  i n   S c ie n c e ,   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,  v o l.   4 ,   n o .   5 ,   p p .   83 - 89 ,   2 0 1 7 .   [2 1 ]   C .   D.   P a n d e   a n d   S. S. Mu ng on a ,   “ Hig h   S p e e d   Da ta Cr y p to g ra p h y   T e c h n iq u e   o f   Blo wf ish   A l g o rit h m   u sin g   V HD L , ”   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o n   Rec e n t  a n d   I n n o v a ti o n   T re n d s  in   C o mp u ti n g   a n d   C o mm u n i c a ti o n ,  v o l.   4 ,   n o .   12 ,    pp.   1 1 3 - 116 ,   2 0 1 6 .    [2 2 ]   R.   L .   Ri v e st,  e t   a l. ,   “ T h e   RC6 T M   Blo c k   Cip h e r, ”   Fi rs t  Ad v a n c e d   En c ry p ti o n   S ta n d a rd   ( AE S )  Co n fer e n c e ,    V e n t u ra ,   CA ,   1 9 9 8 .   [2 3 ]   R .   S o n i   a n d   S .   S in g h ,   “ F P G A   I m p le m e n tatio n   o f   Op ti m ize d   th e   6 4 - BIT   RC5   &   RC6   Cr y p to g ra p h y   En c r y p ti o n   Al g o rit h m , ”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  Rec e n t   T e c h n o lo g y   a n d   En g in e e rin g   ( IJ RT E) ,  vo l.   4 ,   no .   2 ,   p p .   6 8 - 7 1 ,   2 0 1 5 .       [2 4 ]   R.   A n d e rso n ,   e t  a l. ,   “ S e rp e n t:   A   P r o p o sa l  f o r  th e   A d v a n c e d   En c ry p ti o n   S tan d a r d , ”  Fi rs t  Ad v a n c e d   En c ry p ti o n   S ta n d a rd   ( AE S )  C o n fer e n c e ,   V e n t u ra ,   CA ,   1 9 9 8 .   [2 5 ]   L .   E.   Ba s sh a m ,   e t  a l. ,   “ A   S t a ti stica l  Tes t  S u it e   f o r  Ra n d o m   a n d   P se u d o ra n d o m   Nu m b e r  G e n e ra to rs  f o r  Cr y p to g ra p h ic A p p li c a ti o n s , ”   NIS T   S p e c ia l  p u b li c a ti o n   ( NIS T   S P)   -   8 0 0 - 22   Rev   1 a ,  2 0 1 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.