الهندسة والبترول :جائزة مشاريع طلبة الدراسات العليا تذهب للطالبة ريم وجدي

جريدة تعليم

حصلت الطالبة ريم وجدي جفال من قسم هندسة الكمبيوتر في كلية الهندسة والبترول بجامعة الكويت على جائزة مشاريع طلبة الدراسات العليا لدرجة الماجستير للعام الأكاديمي 2019/2020 وجاء فوزها عن أطروحة مقدمة إلى كلية الدراسات العليا لاستيفاء جزء من متطلبات درجة الماجستير في هندسة الكمبيوتر بعنوان: «نمذجة وتحسين تصميم خوارزم التشفير (السيمون) باستخدام الشبكات الحقلية القابلة للبرمجة»، بإشراف كلا من د.سائد عبد، ود. بسام جميل (المشرف المساعد).

هدفت الدراسة إلى تنفيذ وتحسين مقاييس تصميم SIMON، وتحسين المورد الأكثر أهمية لـ (LRDs) أي الطاقة، حيث سيتم فحص التطبيقات المختلفة، ويتم تعريف مقياس التحسين الذي يجمع بين المقاييس الأخرى، وسيتم بعد ذلك تحديد التنفيذ الأمثل، وإن النظام الأساسي للأجهزة المستهدفة هو FPGA لأنه يوفر العديد من المزايا، مثل السرعة والتشكيل والمرونة والجهد المنخفض للتطوير.

وتوضح الدراسة أن التصميم الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة والأكثر أمثلا هو التنفيذ (2-rounds pipelined)، والذي يستهلك طاقة بمقدار 31% من أفضل تنفيذ (scalar)، في حين أن أفضل تصميم من حيث المساحة هو تنفيذ (1-round scalar).

وتلخصت الدراسة في أن أمان البيانات الحساسة المتبادلة بين الأجهزة يعد أحد المتطلبات الأساسية، حيث يوفر المصادقة المطلوبة والسرية والخصوصية. تشكل (Ciphers)، وهي خوارزميات تشفير، الآليات الأساسية لتنفيذ الأمان.

وفي الآونة الأخيرة، أصبحت الأجهزة منخفضة الموارد (LRDs) على نحو متزايد في كل مكان، وتشمل هذه الأجهزة علامات RFID، وعقد الاستشعار اللاسلكية، والبطاقات الذكية، إنترنت الأشياء وأجهزة الرعاية الصحية، وتم تصميم LRDs للبيئات المقيدة حيث تكون التكلفة والطاقة وإمدادات الطاقة والمنطقة محدودة.

ومع التوسع المستمر في أجهزة الترانزستور، أصبحت الطاقة والقوة أكثر المشكلات أهمية في تصميم (LRDs)، حيث يتطلب الاتصال بين هذه الأجهزة توفير مستوى كاف من الأمان دون إرهاق الموارد المسموح بها، ويتم استهداف آليات التشفير خفيفة الوزن (lightweight Ciphers) لـ LRDs، فهي توازن بين الأمان المطلوب والحد الأدنى من الموارد.

وبشكل عام، يمكن تطبيق Ciphers في الأنظمة الأساسية للأجهزة والبرامج، ويوفر تطبيق الأجهزة سرعة أفضل وانخفاض حلول الطاقة والطاقة مقارنة بتطبيق البرامج، وفي الآونة الأخيرة، هناك العديد من lightweight Ciphers المقترحة، المنفذة والمحسنة، سيمون SIMON هي واحدة من lightweight Ciphers التي اقترحتها وكالة الأمن القومي (NSA) بهدف ملء الطلب على lightweight Ciphers آمنة ومرنة ومحللة، مقارنة مع lightweight Ciphers الأخرى، سيمون يعرض نتائج جيدة على تطبيق الأجهزة.

وإن معظم الدراسات المنشورة لشفرة سيمون تركز على تحسين المساحة المستخدمة، لسوء الحظ، على الرغم من أهميتها، فقد تم إيلاء القليل من الاهتمام للطاقة والطاقة الأمثل.