Enhanced RC5 Algorithm using Parallel Computing for Communication Networks

Algoritmo RC5 mejorado usando computación en paralela para redes de comunicación

Una de las principales desventajas de los algoritmos de clave simétrica en comparación con los asimétricos es su menor nivel de seguridad debido a su longitud de clave más corta. Ciertamente, aumentar el número de bits que conforman la clave utilizada por un algoritmo de criptografía simétrica aumentará su nivel de seguridad con un costo en su rendimiento. Extender Una clave en criptografía simétrica no es una tarea fácil ya que los algoritmos están diseñados para trabajar con claves de una longitud máxima fija. Este artículo presenta un diseño alternativo del algoritmo de criptografía RC5 con un nivel de seguridad mejorado que se logra a través de un mecanismo de expansión de clave con procesamiento de Computación Paralela. Aunque el diseño fue creado para el algoritmo RC5 la idea prin-cipal podría ser aplicada a otros algoritmos de cifrado en bloque aplicando el mismo criterio. Esta metodología hace factible obtener un algoritmo de clave simétrica robusto implementado sobre software con un rendimiento aceptable en comparación con otras técnicas como implementaciones sobre hardware, reducción en la cantidad de datos, mejoras en el proceso de intercambio de clave, computación avanzada de alto rendimiento, entre otras.

1 INTRODUCCIÓN

Los algoritmos de clave simétrica utilizan claves más cortas que las utilizadas por los algoritmos asimétricos como RSA (Rivest, Shamir y Adleman), ElGamal o la Criptografía de Curva Elíptica (ECC) 1. Por ejemplo, AES (Advanced Encryption Standard) utiliza una clave de 256 bits como máximo, mientras que RSA trabaja con una longitud de clave mínima recomendada de 1024 bits. Como se describe en 2, tener una clave más grande significa más seguridad debido a que la información encriptada será más resistente a un ataque de fuerza bruta. Sin embargo, el cálculo de una clave mayor también implica un mayor consumo de tiempo, energía y recursos, lo que podría suponer una pérdida de rendimiento 3. Este hecho hace que los algoritmos de clave asimétrica tengan un mayor nivel de seguridad con un menor rendimiento en comparación con los algoritmos de clave simétrica, lo que se demuestra en 1.

Por otro lado, las claves simétricas tienen un tiempo de vida más corto que las asimétricas, lo que significa que hay que aplicar más mantenimiento y gestión de claves para las primeras.

Aunque los algoritmos de clave simétrica son más rápidos que los asimétricos, incluso más si se implementan en hardware, el hecho de que el emisor y el objetivo necesiten tener la clave antes de que se establezca la comunicación es una desventaja importante. Los algoritmos de clave asimétrica utilizan dos claves para evitar este problema, como 4 describe, convirtiéndolos en la opción preferida para las comunicaciones electrónicas con servicios web a través de redes públicas, y limitando a los algoritmos de clave simétrica a ciertas tareas como el intercambio inicial de material criptográfico en las comunicaciones VPN 5.