14
βασίζονται σε υλικό µπορούν να προσϕέρουν µετρήσεις για την ρυθµαπόδοση, την
αποδοτικότητα
και
την
καταλληλότητα
διαϕόρων
προτύπων
κατακερµατισµού
υπό
διαϕορετικές
συνθήκες.
Αυτή
η
προσέγγιση
επιτρέπει
µια
ολοκληρωµένη
αξιολόγηση των συναρτήσεων κατακερµατισµού, λαµβάνοντας υπόψη παράγοντες
όπως η ταχύτητα επεξεργασίας, η κατανάλωση ενέργειας και η ανθεκτικότητα σε
διάϕορες κρυπτογραϕικές επιθέσεις.
Τέτοιες συγκριτικές αναλύσεις είναι ζωτικής
σηµασίας για την επιλογή των κατάλληλων συναρτήσεων κατακερµατισµού για
συγκεκριµένες εϕαρµογές και για την προώθηση του πεδίου της κρυπτογραϕικής
έρευνας και ανάπτυξης [64, 65].
Τα
FPGA
ξεχωρίζουν
ως
η
βέλτιστη
επιλογή
για
την
εϕαρµογή
σε
υλικό
των
αλγορίθµων
κατακερµατισµού,
κυρίως
λόγω
της
ευελιξίας
και
της
προσαρµοστικότητάς του.
Η προσαρµοστικότητα είναι ιδιαίτερα σηµαντική στο
ταχέως εξελισσόµενο πεδίο των συναρτήσεων κατακερµατισµού κρυπτογράϕησης,
όπου οι αλγόριθµοι χρειάζονται συχνά ενηµερώσεις ή τροποποιήσεις ως απάντηση
σε αναδυόµενες απειλές ασϕαλείας. Μελέτες έχουν δείξει ότι τα FPGA µπορούν να
ξεπεράσουν τις παραδοσιακές µονάδες επεξεργασίας, όπως τις CP U και τις GP U
όσον αϕορά την ταχύτητα, καθιστώντας τα µια πιο αποτελεσµατική επιλογή για
επιτάχυνση σε κρυπτογραϕικούς υπολογισµούς [66, 67].
Εκτός
από
τα
FPGA,
τα
ολοκληρωµένα
κυκλώµατα
ειδικής
εϕαρµογής
(Application Specific Integrated Circuit, ASIC) χρησιµοποιούνται επίσης ευρέως σε
κρυπτογραϕικές εϕαρµογές, ειδικά όταν η ταχύτητα επεξεργασίας είναι υψίστης
σηµασίας. Ένα ASIC έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί µια συγκεκριµένη λειτουργία ή
ένα σύνολο λειτουργιών, σε αντίθεση µε επεξεργαστές γενικής χρήσης, όπως η CP U.
Αυτή η εξειδίκευση επιτρέπει στα ASIC να εκτελούν συγκεκριµένες κρυπτογραϕικές
λειτουργίες, όπως ο AES [68–70], µε βελτιωµένη ταχύτητα και αποτελεσµατικότητα.
Οι µονάδες ασϕαλείας υλικού, για παράδειγµα, χρησιµοποιούν συχνά ASIC για να
επιταχύνουν τις κρυπτογραϕικές διαδικασίες λόγω της ανώτερης ταχύτητας και
αποτελεσµατικότητάς τους στο χειρισµό συγκεκριµένων εργασιών.
Πέρα από τη χρήση µεµονωµένων τύπων υλικού όπως CP U, GP U, ASIC και FPGA,
υπάρχει επίσης η επιλογή ανάπτυξης των υβριδικών συστηµάτων υλικού (Hybrid
Hardware
Systems,
HHS)
Ένα
HHS
συνδυάζει
διάϕορους
τύπους
υλικού,
αξιοποιώντας τα δυνατά σηµεία του καθενός για να επιτύχει µεγαλύτερη συνολική
απόδοση.
Ωστόσο,
είναι
σηµαντικό
να
σηµειωθεί
ότι
ενώ
το
HHS
µπορεί
να
προσϕέρει βελτιωµένη απόδοση και ευελιξία, συχνά συνοδεύεται από υψηλότερο
κόστος. Αυτή η αύξηση της τιµής µπορεί να είναι ένας σηµαντικός παράγοντας όταν