XorshiftUL+: A novel hybrid random number generator for internet of things and wireless sensor network applications

XorshiftUL+: Nesnelerin interneti ve kablosuz duyarga ağı uygulamaları için yeni bir melez rastgele sayı üreteci

Abstract

There are an increasing number of lightweight devices such as smartcards, radio frequency identification (RFID) tags, wireless sensor nodesand devices associated with the Internet of Things (IoT) concept, all ofwhich need effective and lightweight security structures. One of thebasic elements used in authentication protocols is the nonce values thatare generated by PRNGs. Also random numbers are used for encryptionprocess in secure communication. Proposed PRNG has demonstratedgreat suitability for devices with limited resources in terms ofperformance, resource usage and randomness. This generator is testedwith NIST statistical test suite (NIST STS), which is one of the mostcomprehensive randomness test tools. It is also implemented, tested onwireless identification and sensing platform (WISP) passive RFID tagand compared with well-known PRNGs. As a result of the comparisons,it has better results than its rivals.

Özet

Akıllı kartlar, radyo frekansı tanımlama (RFID) etiketleri, kablosuz sensör düğümleri ve Nesnelerin İnterneti (IoT) konsepti ile ilişkili düşük kaynaklı cihazların sayısında artış olmaktadır. Kimlik doğrulama protokollerinde kullanılan temel öğelerden biri SRSÜ'ler tarafından üretilen nonce değerleridir. Ayrıca güvenli iletişimde şifreleme işlemi için rasgele sayılar kullanılır. Önerilen SRSÜ, sınırlı kaynaklara sahip cihazlarda performans, kaynak kullanımı ve rastlantısallık açısından uygunluk göstermiştir. Bu üreteç en kapsamlı rastgele sayı test araçlarından biri olan NIST istatistiksel test takımı (NIST STS) ile test edilmiştir. Ayrıca, kablosuz tanıma ve algılama platformu (WISP) pasif RFID etiketi üzerinde test edilmiş ve uygulanmış ve iyi bilinen SRSÜ'lerle karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda rakiplerinden daha iyi sonuçlar vermiştir.