МЕТОД БАЙТ-ОРІЄНТОВАНОГО ГЕШУВАННЯ З ПІДВИЩЕНИМ РІВНЕМ ДИФУЗІЇ ТА СПЕЦІАЛІЗОВАНИЙ МН‑ПРОЦЕСОР ДЛЯ ПРИВАТНИХ ХМАРНИХ ІНФРАСТРУКТУР

Анотація

У роботі запропоновано метод байт-орієнтованого гешування з підвищеним рівнем дифузії, орієнтований на потокову обробку даних у приватних (відомчих) хмарних інфраструктурах з жорсткими обмеженнями щодо латентності та апаратних ресурсів. Метод призначений для виявлення випадкових та нецільових модифікацій даних, забезпечення коректності дедуплікації та індексації блоків у розподілених сховищах. Робота не ставить за мету досягнення криптографічної стійкості проти адаптивного зловмисника, але забезпечує високий рівень дифузії для інженерних задач цілісності та індексації. Метод формує два статистичних масиви: K[v] — частоти входжень байтів, S[v] — позиційні характеристики, та вводить додатковий етап змішування g(K,S) перед редукцією C(·) до геш-значення фіксованої довжини.

На основі методу розроблено спеціалізований МН-процесор з мікроархітектурною структурою PI–PC–PM–DO. Наведено функціональну та структурну моделі, оцінку апаратних ресурсів та експериментальні показники продуктивності для CPU/FPGA/ASIC реалізацій. До основних внесків роботи належать: формалізація байт-орієнтованого потокового методу з підвищеною дифузією, інженерна мікроархітектура МН-процесора для детермінованої апаратної реалізації, експериментальна оцінка throughput, latency, cycles/hash та позиціонування методу як інженерного гешу для задач цілісності/дедуплікації.