Kryptografi är en vetenskap om datakryptering som tillhandahåller dess konfidentialitet och integritet. Efter att kryptografiska transformationer (basen för krypteringsalgoritmer) har tillämpats, endast användare som har en relevant nyckel kan ha tillgång till den ursprungliga texten.

Transformationer baserade på elliptiska kurvor har använts i stor utsträckning för dataskydd nyligen. De ger samma säkerhetsnivåer som andra typer av kryptografiska algoritmer men kräver avsevärt kortare nycklar. Dessa transformationer är mycket efterfrågade på grund av det faktum att modern teknik syftar till att minska minne och beräkningskraftförbrukning.

Mobil enheter, blockchain-teknologier, och sakernas internet kräver nya säkerhetsåtgärder, öka efterfrågan på nya kryptografiska transformationsalgoritmer med lägre beräkningskraftförbrukning. Sakernas internet är ett koncept enligt vilket enheter inte bara kommunicerar med användarna, men också med varandra. Blockchain-teknologier täcker också sakernas internet, och personliga mobila enheter och är baserade på digital signaturteknik.

Den huvudsakliga matematiska operationen i transformationer baserade på elliptiska kurvor är skalär multiplikation, där en punkt på en elliptisk kurva multipliceras med en parameter (skalär). Den största nackdelen med skalär multiplikation är dess höga beräkningskomplexitet, vilket kan reduceras genom att använda effektiva algoritmer med lägre komplexitet och därför lägre beräkningskraftförbrukning.

"Under studiens gång hittade vi en algoritm och identifierade olika parametrar för dess funktion. När dessa parametrar används, och beroende på tillgängliga minnesvolymer och värdet på skalären, Algoritmen tillåter oss att utföra skalär multiplikation – huvudoperationen på den elliptiska kurvan – med minimal beräkningskraftförbrukning, sa Denis Khleborodov, författaren till artikeln, Ph.D., CCIE säkerhet, och en forskare vid MSU.

Den nya algoritmen är baserad på fönster icke-angränsande form av skalär representation som klassificeras som en algoritm med ett förberäkningssteg. Förberäkningar är engångsberäkningar som utförs innan huvuddelen av arbetet, och deras resultat sparas i minnet. Den största fördelen med algoritmer med förberäkningar är uppdelningen av beräkningar i två delar:själva förberäkningarna följt av de nya beräkningarna som återanvänder sina resultat. Därför, beräkningskomplexiteten för på varandra följande skalära multiplikationsoperationer reduceras.

Författaren utförde också jämförande analys av det erhållna resultatet med en annan effektiv algoritm baserad på samma metod. Forskaren lyckades minska den genomsnittliga beräkningskomplexiteten för förberäkningsstadiet med 5 procent till 46 procent, och av huvudsteget — med 4 procent till 22 procent beroende på indata.

Den nya algoritmen kan användas på blockchain-plattformar för digital signering av transaktioner och autentisering, såväl som på Internet of things för autentisering av dess enheter, i sessionsnycklar utvecklingsprotokoll för kryptering av överförda data, och att säkra integriteten hos överförd information.

"Vi förväntar oss att utveckla en förbättrad algoritm baserad på den icke-angränsande formen av skalär representation med skjutfönster, d.v.s. med ändringsbara parametrar för förberäkningar. Vi vill också anpassa algoritmerna för samtidiga beräkningar. Resultaten kan användas i säkerhetsfunktioner på Internet of things och blockchain-plattformar, " avslutade forskaren.