Lightweight 4x4 MDS Matrices for Hardware-Oriented Cryptographic Primitives

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
Linear diffusion layer is an important part of lightweight block ciphers and hash functions. This paper presents an efficient class of lightweight 4x4 MDS matrices such that the implementation cost of them and their corresponding inverses are equal. The main target of the paper is hardware oriented cryptographic primitives and the implementation cost is measured in terms of the required number of XORs. Firstly, we mathematically characterize the MDS property of a class of matrices (derived from the product of binary matrices and companion matrices of $\sigma$-LFSRs aka recursive diffusion layers) whose implementation cost is $10m+4$ XORs for 4 <= m <= 8, where $m$ is the bit length of inputs. Then, based on the mathematical investigation, we further extend the search space and propose new families of 4x 4 MDS matrices with 8m+4 and 8m+3 XOR implementation cost. The lightest MDS matrices by our new approach have the same implementation cost as the lightest existent matrix.
Language:
English
Published:
International Journal of Information Security, Volume:11 Issue: 1, Jan 2019
Pages:
35 to 46
magiran.com/p1939370  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!