I n t e r n at ion al   Jou r n a l   of   I n f o r m at ics   an d   Com m u n icat ion   T e c h n ol ogy  ( I J - I CT )   Vo l .   1 4 ,   N o .   1 A pr i l   20 2 5 ,   pp.   307 ~ 314   I S S N:  2252 - 8776 DO I 10 . 11591/i ji c t . v 1 4 i 1 . pp 30 7 - 314             307       Jou r n al  h o m e page ht tp: // ij ict . iaes c or e . c om   S y m m e t r ic al  c r y p t ogr ap h ic  al gor ith m s i n   t h e   li g h t w e ig h t   in t e r n e t  of   t h in gs       Ak s h aya  Dhi n gr a ,   Vik a s   S in d h u ,   A n il   S an gwan   D e pa r tm e nt   of   E le c t r o ni c s   a nd   C omm uni c a ti o n   E ngi n e e r in g, U ni ve r s it y  I ns ti tu t e   of   E ngi n e e r in g a nd  T e c hn o l o g y   M a ha r s hi  D a y a na nd U ni ve r s it y , R o ht a k, I ndi a       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve d   M a y   6,   2024   R e vi s e A ug  14,   2024   A c c e pt e S e 22 ,   2024       T h e   i n t e rn e t   o t h i n g s   ( Io T h as   eme rg ed   as   p ro mi n en t   are a   o s c ru t i n y .   I t   i s   b e i n g   d e p l o y ed   i n   m u l t i p l e   ap p l i c at i o n s   l i k e   s m art   h o me s ,   s m art   ag ri c u l t u r e ,   i n t el l i g en t   s u rv e i l l a n ce   s y s t em s ,   an d   e v en   i n n o v at i v e   i n d u s t ri e s .   Sec u r i t y   i s   s i g n i fi c a n t   i s s u e   t h at   n ee d s   t o   b e   ad d r e s s e d   i n   l o w - p o w e I o T   n e t w o rk s .   T h i s   p ap e ai m s   t o   d e s c r i b e   s y mme t ri c al   l i g h t w ei g h t   c r y p t o g rap h i c   al g o r i t h m s   (SL CA s fo l i g h t w ei g h t   Io T   n e t w o rk s .   T h e   art i cl fo cu s e s   o n   d i s cu s s i n g   t h e   p ri n c i p al   d i ffi cu l t i e s   o u s i n g   c r y p t o g rap h y   i n   l i g h t w e i g h t   Io T   d e v i ce s ,   e x p l o ri n g   S L CA s   an d   t h e i t y p e s   b as e d   o n   s t ru c t u r fo rm at i o n   t h ro u g h o u t   t h l i t e rat u r s u rv ey ,   a n d   c o m p ari n g   an d   e v al u at i n g   d i ff e r e n t   L CA s   p ro p o s ed   i n   r ecen t   re s e ar c h .   T h m ai n   g o al   i s   t o   d emo n s t rat h o w   t o   s o l v e   t h i s s u e s   as s o ci at e d   w i t h   co n v e n t i o n al   c r y p t o g rap h y   t e ch n i q u e s   an d   h o w   l i g h t w e i g h t   c r y p t o g rap h y   a l g o ri t h m s   ai d   l i m i t ed   Io T   d ev i ce s   i n   a ch i ev i n g   cy b e rs ecu ri t y   o b j ec t i v e s .   K e y w o r d s :   C r y pt o gr a phy   C y be r s e c ur i t y   I oT   L C A s   S L C A s   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din A u th or :   A k s h a y a   D hi n gr a   De pa r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c s   a n C o m m u ni c a t i o n   E ng i n e e r i ng   Uni ve r s i t y   I ns t i t ut e   o f   E n g i ne e r i n a n T e c hn o l o gy M a h a r s hi   D a y a n a n U ni ve r s i t y   R o h t a k,   Ha r y a n a ,   I n d i a   E m a i l a ks ha y a . r s . u i e t @m dur o h t a k. a c . i n       1.   I NT RODU C T I ON   T h e   i n t e r n e t   o f   t hi n gs   ( I oT )   h a s   e m e r ge a s   a   pr omi ne n t   a r e a   o f   s c r ut i ny   due   t i t s   m a ny   po t e n t i a l   us e s   i n   a r e a s   li ke   t r a n s po r t a t i o n ,   i n du s t r y   4. 0,   ho m e s ,   o f f i c e s ,   h e a l t h c a r e ,   f a r m s ,   m a ll s ,   a n s ur ve i ll a n c e .     I oT   r e f e r s   to   a   n e t w o r o f   i n t e r c o n n e c t e d,   i n d i v idua l ly   i de n t i f i a bl e   i t e m s   t h a t   c a n   c o m m u ni c a t e   a n ga t h e r   da t a   o v e r   t h e   I n t e r n e t ,   wh e t h e r   i t   i nv o l v e s   h u m a c o n t a c or   n ot  [ 1] .   On e   o f   t h e   e s s e n t i a l   c o m po n e n t s   o f   a I oT   s y s t e m ,   a pp l i c a t i o n ,   o r   s o l ut i o n   i s   I o T   de v i c e s .   I o T   de vi c e s   a r e   di vi de i n t t w o   c a t e g o r i e s ,   i . e . ,   c o n v e n t i o n a l   I o T   d e vi c e s   ( w hi c h   a r e   r i c h   i r e s o ur c e s )   a n l i g h t - we i g h t   I o T   d e vi c e s   ( L W I D)   ( whi c h   a r e   r e s o ur c e - c o n s t r a i n e d) ,   a s   s h o wn   i n   F i gur e   1.   Ov e r   t h e   l a s t   f e de c a de s ,   t h e r e   h a s   b e e n   a n   i n t e ns i f i c a t i o n   i de m a n f o r   I oT   a ppl i c a t i o ns   t h a t   us e   r e s o ur c e - c o n s t r a i n e n o de s .   T hi s   r i s e   i n   t h e   n u m b e r   o f   c o nn e c t e L W I Ds   o n   d i v e r s e   p l a t f o r m s   g i v e s   bi r t h   to  m u l t i p l e   un pr e c e de n t e s e c ur i t y   t h r e a t s   i n   I o T   n e t wo r ks   [ 2] .   S o ,   c y b e r s e c ur i t y   i s   a   s i g nif i c a n t   i s s ue   o f   c o n c e r n   f o r   L W I t h a t   r e qui r e s   r e gu l a r   s y s t e m   upda t e s ,   pr i v a c y   a n r e gu l a t i o n   s t a n da r ds ,   a v a il a bil i t y ,   c o nf i de n t i a li t y ,   da t a   i n t e gr i t y ,   a ut h e n t i c a t i o n ,   a n a ut h o r i z a t i o n ,   a s   s h o wn   i n   F i gur e   [ 3] .   C r y pt o gr a phy   r e f e r s   t o   c o n v e r t i n g   p l a i t e x t   i n t o   c i ph e r   t e x t   us i n s pe c i f i c   a l go r i t hm s .   T h e r e   a r e   t wo  t y pe s   o f   c r y pt o gr a phi c   a l go r i t hm s c o n v e n t i o na l   a l go r i t hm s   ( de s i g ne a s   pe r   t r a di t i o n a l   I o T   de vi c e   s pe c i f i c a t i o ns )   a n l i g h t we i g h t   c r y pt o gr a phi c   a l g o r i t hm s   ( L C A s ) .   L C A s   a r e   e x p li c i t ly   i n t e n de d   f o r   L W I D - b a s e d   a pp li c a t i o n s .   L C As   a r e   f ur t h e r   c a t e go r i z e i n t s y mm e t r i c a l   li g h t we i g h t   c r y pt o g r a phi c   a l go r i t hm s   ( S L C As )   a n a s ymm e t r i c a l   l i g h t we i g h t   c r y pt o gr a phi c   a l go r i t hm s   ( AL C As ) .   B ot h   a r e   b a s e o n   t h e   e x c ha n ge   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l Vo l .   1 4 ,   N o.   1 A pr i l   20 2 5 :   307 - 314   308   o f   c i p h e r   ke y s   b e t we e n   t h e   t r a n s mi t t e r   a n t h e   r e c e i v e r .   T hi s   pa pe r   w il l   m a i n ly   f o c us   o n   t h e   im po r t a n c e   o f   s e c ur i t y   i I o T   n e t w o r ks   a n h o S L C A s   c a n   a d dr e s s   c y be r s e c ur i t y   o bj e c t i v e s   i l im i t e I o T   de vi c e s .   Our   s t udy   c o m pa r e s   a n e v a l ua t e s   d i f f e r e n t   L C A s   p r o p o s e d   i n   r e c e n t   r e s e a r c h .   T h e   s t udy   a l s o   de s c r i b e s   t h e   c h a ll e n g e s   f a c e by   t h e   de s i g ne r s   o f   l i g h t we i g h I oT   de vi c e s ,   i n c l ud i ng  r e s t r i c t e pr o c e s s i n powe r   a n d   m e m o r y ,   po we r   r e s o ur c e s ,   a n da t a   s e c ur i t y   [ 4] .           F i gur e   1 .   I oT   d e vi c e s           F i gur e   2.   C y be r s e c ur i t y   c h a ll e n g e s   i n   li g h t we i g h t   I o T       2.   M E T HO D   T hi s   s e c t i o n   r e vi e ws   pr e vi o u s   r e s e a r c h   a r t i c l e s   o n   l i g h t we i g h t   c r y pt o gr a phy   f o r   I oT   de vi c e s .     T h e   r e vi e i nc l ude s   a r t i c l e s   d i s c us s i ng  t h e   pr o bl e m s   a s s o c i a t e w i t h   c o n ve n t i o na l   c r y pt o g r a phy   in  li g h t we i g h t   I oT   de vi c e s   a n pr o p o s i n l i g h t we i g h t   c r y pt o g r a phy   a l go r i t hm s   t h a c a n   o v e r c om e   t h e s e   pr o bl e m s .   M c Ka y   e al.   [ 2] ,   c h a l l e n ge s   po s e by   I o T   de vi c e s ,   t h e   n e e f o r   L C A s   t o   s e c ur e   s uc h   d e vi c e s ,   a n d   t h e   v a r i o us   pa r a m e t e r s   by   whi c h   l i g h t we i g h t   b l o c c i p h e r s   a r e   e v a l ua t e d.   T h e   a ut h or s   a l s o   d e s c r i be d   m e a s ur e s   to   f o r m   a   hy br i c r y pt o s y s t e m   f o r   s e c ur i ng  I o T   de vi c e s .   T h a ko r   e t   al .   [ 5 ] ,   h a v e   de l i be r a t e o n   t h e   im po r t a n c e   o f   li g h t we i g h t   c r y pt o g r a phy   i m i n im i z i ng  n e s e c ur i t y   t h r e a t s   i m po s e by   I o T   de vi c e s ,   whi c a r e   b e c o m i ng  m o r e   c o m m o n   i n   d if f e r e n t   p l a t f o r m s .   I a l s o   c o m pa r e s   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   pr o p o s e L C As ,   s pe c i f i c a l ly   f o r   l i g h t we i g h t   bl o c c i p h e r s .   Gupt a   a n K u m a r   [ 6]   di s c u s s e s   t h e   n e e f o r   s e c ur i t y   in  c o m m u ni c a t i o n ,   pa r t i c u l a r ly   i n   s o l i e n c r y pt i o n   m e t h o do l o g y   f o r   t r a n s m i s s i o n ,   a n t h e   i s s ue s   a n d   p o s s i bl e   c o un t e r m e a s ur e s   i n   s e c ur e   tr a n s mi s s i o n   f o r   I o T - e n a bl e de vi c e s .   S r i n i va s   e al .   [ 7] ,   di s c us s   t h e   i m po r t a n c e   o f   s e c ur i n I o T   de vi c e s   w i t h   l i g h t we i g h t   c r y pt o g r a p hy   a l go r i t hm s .   I t   e m p h a s i z e s   t h e   l im i t a t i o n s   o f   t r a d i t i o n a l   c r y pt o g r a phy   a l go r i t hm s   f o r   I o T   de vi c e s   w i t h   r e s t r i c t e p r o c e s s i ng  po we r ,   m e m o r y ,   a n ba tt e r y   l if e .   L C A a r e   de s i g n e to   pr o v i d e   s t r o n s e c ur i t y   whil e   m i n im i z i ng  t h e   c o m put a t i o n a l   a n m e m o r y   r e s o ur c e s   r e qu i r e d   f o r   i m p l e m e n t a t i o n .   R a j e s h   a n P r a bh a   [ 8]   di s c u s s e s   s e c ur i n da t a   i n   t h e   I o T   e c o s y s t e m   a n pr opo s e s   a   li g h t we i g h t   c r y pt o g r a phi c   s o l ut i o n   us i n e l li pt i c - c ur v e   c r y pt o g r a phy   ( E C C ) .   T h e   pa pe r   s y s t e m a t i c a ll s ur v e y s   pr e vi o us   wo r a n pr o vi d e s   i n f o r m a t i o n   o n   E C C ,   r e qu i r e m e n t s ,   a n s o l ut i o n   a r c hi t e c t ur e .     Go y a l   e al.   [ 9 ] ,   de s c r i b e   e ne r g y - e f f i c i e n t   L C A s   f o r   I oT   de vi c e s ,   f o c us i ng  o n   e x p l o r i n a l go r i t hm s   t h a c a wo r k   wi t hi n   t h e   c o n s t r a i n e l im i t s   o f   t h e s e   de vi c e s .   T h e   s t udy   pr e s e n t s   t h e   f i nd i ngs   o f   t h e   h a r dwa r e   im p l e m e n t a t i o n   o f   t h e   c r y pt o g r a phy   a l go r i t hm s   P R E S E NT ,   A E S ,   E C DH ,   DH ,   a n r i ve s t - s h a mi r - a d l e m a ( R S A ) ,   w i t h   e a c h   a l go r i t hm   r e qu i r i ng  d i f f e r e n t   c r y pt - a n a ly s i s   t e c hni que s   f o r   d i f f i c u l t y   t b r e a k   m e a s ur e m e n t .   F o r   a   128 - bi t   ke y   l e n gt h ,   t h e   t e m po r a l   c o m p l e xi t y   o f   t h e   s ugge s t e d   P R E S E NT   a l go r i t hm b r e a a t t a c i s   2127.   T a bl e   1   s u mm a r i z e s   pr e vi o u s   wo r ks   on   S C A s   w i t h   e a c h   a l go r i t hm s   s t r uc t u r e ,   k e y   s i z e ,   r o un ds ,   a n we a kn e s s e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       Sy mm e tr ical  c r y ptog r aphic  algor it hms   in  the  li ght w e ight   int e r ne of   thi ngs   ( A k s hay Dhingr a )   309   T h e   a f o r e m e n t i o n e a r t i c l e s   pr o vi de   a   c o m pa r a t i ve   e v a l ua t i o n   o f   L C As   i I o T   n e t w or ks .   T hi s   s e c t i o n   m a i n ly   e x p l a i ns   h o L C A s   c a n   o pt i mi z e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   c o n s t r a i n e I o T   de vi c e s   by   o v e r c o m i ng  t h e   l im i t a t i o n s   o f   t r a di t i o n a l   c r y pt o g r a phy .   T h e   s e c t i o n   c o nc l ude s   by   e m p h a s i z i ng   I o T   i n t e gr a t i o n   a n t r a n s mi s s i o n   o f   hi g da t a   s e c ur e l y   t h r o ugh   I oT   de vi c e s ,   hi g hl i g h t i n f ut ur e   r e s e a r c h   ga ps   t ha t   s h o u l b e   e x p l o r e f o r   o p t i m a l   ut i li z a t i o n   o f   l i g h t we i g h t   c r y pto gr a phi c   pr i mi t i ve s .   T h e   r e s o f   t h e   pa pe r   i s   a r r a n ge a s   f o l l o ws t h e   s e c t i o n   1   g i v e s   a n   o v e r vi e o f   I o T   a n ke y   c ha l l e nge s   i n   i m p l e m e n t i n g   c r y pt o gr a phy   i n   l i g h t we i g h t   I o T   de vi c e s s e c t i o n   a n a ly s e s   pr i o r   r e s e a r c h   a r t i c l e s   r e l a t e to   L C A s .   S e c t i o n   d i s c us s e s   t h e   n e e f o r   c r y pto g r a phy   in   li g h t we i g h t   I oT   n e t w o r ks .   S e c t i o n   d i s c us s e s   t h e   ty pe s   o f   L C As .   F i na l ly ,   s e c t i o n   c o n c l ud e s   t h e   pa pe r .       T a bl e   1.   S um m a r y   o f   pr e vi o u s   wo r ks   r e l a t e to   S C As   T y p e s   of   s y mm e tr i c   L C A s   S tr uc tu r e   A lg o r i th m   K e y   s iz e   ( in  bi ts )   R o unds   W e a kne s s   S tr e a m   A R X   S a ls a 20  [ 10]   128, 256   12 o r  8   R e li e s   o s im pl e  A R X  o p e r a ti o n   C ha C ha   [ 11]   128   64   No   R a bbi t   [ 12]   128   1   No   R C [ 12]   1 - 256     I r e li e s   o n X O R   o pe r a ti o o nl y .   L F S R   A 5/ 1   [ 1]   64   2 64   P r o ne  t o  a c ti ve  a nd t im e - m e m o r y   tr a de of f   a tt a c k   L I L I - 128   [ 13]   128   --   P r o ne  t o   c or r e la ti o n a nd s tr e a c ip h e r   a tt a c ks   M I C K E Y  2.0   [ 14]   - 80   2 40   P r o bl e m i n da ta  c o mm uni c a ti o n a nd  s ha r in g   N F S R   T r i v iu m   [ 15 ]   64   1152   P r o ne  t o  d e v a s ta ti ng a tt a c ks   T r i v ia - S C   [ 16 ]   128   1000   P r o ne  t o   c ub e  a tt a c ks   K r e y vi um   [ 17]   128   872   P r o ne  t o  d is ti ngui s hi ng a tt a c k   F C S R   F - F C S R   [ 12]   80   --   A n a tt a c ke r   c a n qui c kl y  br e a k t h e   ke y s t r e a m   B l oc k   SPN   A E S   [ 18]   128   128   P r o ne  t o   m an - in - th e - mi dd le   ( M I T M )  a nd  s id e - c ha nne a tt a c ks   P R E S E N T   [ 19]   128   64   M I T M  a nd ke y - r e la t e a tt a c ks   G I F T   [ 20 ]   64   28   D if f e r e n ti a a nd s qua r e  c r y pt a na l y s is   a tt a c ks   P R I N C E   [ 20]   128   64   D if f e r e n ti a c r y pt a na l y s is  a tt a c ks   FN   D E S L   [ 21 ]   56   64     T E A   [ 22]   128   64   K e y   r e la te d a tt a c ks   G F N   C L E F I A   [ 23 ]   128   128   I nt e g r a c r y p ta na l y s is  a tt a c k   P ic c o l o   [ 23 ]   80   64   D if f e r e n ti a a nd l in e a r   c r y p ta na l y s is  a tt a c k   A R X   S P E C K   [ 24]   96   48   B li qu e   a tt a c k   H I G H T   [ 25]   128   64   L in e a r   c r y p ta na l y s is  a tt a c k   N F S R   K A T A N   [ 26 ]   80   32   K e y   r e la te d a nd M I T M   H a lk a   [ 27]   64   80   --   H y br id   B l oc k a nd S tr e a m   H umm in gbi r [ 18]   128   16   K e y   r e la te d a tt a c ks   H umm in gbi r d - [ 18 ]   128   16   K e y   r e la te d a tt a c ks   P R E S E N T - G R P   [ 28]   64   64   M ul ti pl e  a tt a c ks       3.   WHY  T HE RE   I S   NE E F OR  CR YP T OG R AP HY  I L I GH T W E I GH T   I O T   NE T WORK S ?   M o s l i g h t we i g h t   I o T   de vi c e s   h a v e   m i n im a l   n e t wo r k   r e s o u r c e s ,   s t h e r e   i s   a   n e e t pr ot e c t   t h e   i n f o r m a t i o n   b e i ng  t r a n s f e r r e to /f r o m   t h e s e   de vi c e s .   S o ,   c r y pt o gr a phy   i s   c o n s i de r e o n e   o f   th e   m o s s t r a i g h t f o r wa r d   t e c h ni que s   t pr ot e c t   i nf o r m a t i o n   by   c o nv e r t i n i t   i n t o   c i p h e r   t e x t   us i n ke y s .   Ho we v e r ,   i n   a   li g h t we i g h t   I oT   n e t wor k,   t h e   n a t ur e   o f   I o T   de vi c e s   i s   c o n s t r a i n e d,   whi c h   i s   why   t r a d i t i o n a l   c r y pt o gr a phi c   a l go r i t hm s   do   n ot  a ppl y   t t hi s   n e t wo r k   [ 2] ,   [ 29] .   He n c e ,   L C As   a r e   de p l o y e i n   t h e s e   n e t wo r ks .   T h e   t h r e e   pr i m a r y   f e a t ur e s   o f   L C As   a r e   phy s i c a l   c o s t,   pe r f o r m a n c e ,   a n s e c ur i t y .   L C A s   a l s o   h a v e   e a c h   o f   t h e s e   c h a r a c t e r i s t i c s   f ur t h e r   o b s e r v e i n   t e r m s   o f   p hy s i c a l   s p a c e   o c c upi e d,   m e m o r y   de m a nd  a n d   e n e r g y   c o n s u m pt i o n   a s   i m p l e m e n t a t i o n   c o s t s ,   p r o c e s s i ng  p o we r   i n   t e r m s   o f   l a t e n c y   a n t h r o ugh   a s   p e r f o r m a nc e   ( s pe e d) ,   l e n gt h   o f   a   bl o c o r   ke y ,   a n s e v e r a l   a t t a c m o de l s   i nv o l v i ng  f a u l t - i nj e c t i o n   a n s i de - c h a nn e l   a t t a c ks   a s   a   s a f e gu a r m e a s ur e   [ 30] T a bl e   2   s h o ws   a l l   t h e   c h a r a c t e r i s t i c s   a   L C A   m us t   o f f e r   to  pr ot e c t   t h e   n e two r k .       T a bl e   2.   C h a r a c t e r i s t i c s   o f   a n   L C A   C ha r a c te r is ti c s   W ha do e s  a L C A   of f e r ?   P h y s i c a ( li k e   e ne r g y  c o ns umpt i o n,  m e m or y , a nd a r e a )   G e ne r a ti o of  a   s ma ll  ke y   w it h t h e  m o s mi n or  c o mput a ti o na c a pa bi li t y   P e r f or ma n c e   B e s w it h l o w   ove r h e a ds   S e c ur it y   S tr o ng S tr u c tu r e   f or   mi ti ga ti o of  a tt a c ks       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l Vo l .   1 4 ,   N o.   1 A pr i l   20 2 5 :   307 - 314   310   4.   T YP E S   OF   L I GH T WE I GH T   CR Y P T OG RA P HY  AL GO RI T HM S   An   a l go r i t hm   i s   c o n s i de r e li g h t we i g h t   i f   i t   r e qu i r e s   l e s s   m e m o r y ,   ha s   a   m o r e   m i n o r   ke y ,   a n d   t a ke s   l e s s   t i m e   to  e x e c ut e   t h a n   a   c o n v e n t i o n a l   h e a vy we i g h t   a l go r i t hm   [ 31] .   J us l i ke   t r a di t i o n a l   e nc r y pt i o m e t h o ds ,   L C As   a r e   ge n e r a ll y   d i v i de i n t o   t w c a t e g o r i e s s ymm e t r i c   a n a s ymm e t r i c   m e t ho ds .   T h e   a l go r i t hm s   t h a t   us e   t h e   s a m e   ke y   f o r   e n c r y pt i n a n de c r y pt i n da t a   a r e   kn o wn   a s   s y m m e t r i c   o r   p r i v a t e   ke y   c r y pt o g r a phi c   a l go r i t hm s .   T h e   c r y pto gr a phi c   a l go r i t hm s   t h a t   w o r k   wi t h   t wo   ke y s   a r e   a s ymm e t r i c   o r   publ i c   ke y   c r y pto gr a phi c   a l go r i t hm s   [ 4] ,   [ 32] F i gur e   3   s ho ws   t h e   s t r uc t u r e - wi s e   c l a s s i f i c a t i o n   o f   L C A s .           F i gur e   3.   S tr uc t ur e - wi s e   c l a s s if i c a t i o n   o f   l i g h t we i g h t   c r y pt o gr a phi c   a l go r i t hm s       4. 1.     S ym m e t r ica l   l igh t we igh t   c r yp t ogr ap h ic  al g or it h m s   I n   S L C A s ,   t h e   s e n d e r   a n r e c i p i e n t   s h a r e   a   un i qu e   ke y .   B y   e n c r y pt i n t h e   c o m m u ni c a t i o n   us i n a   s e c r e t   ke y ,   t h e   s e n d e r   c r e a t e s   a   m e s s a ge   t h a t   pe op l e   c a nn o t   i n t e r pr e t .   C o n v e r s e ly ,   t h e   o r i g i na l   t e x t   i s   f o u n o u t s i de   t h e   c o m m u ni c a t i o n   o n c e   t h e   r e c i p i e n t   de c r y pt s   i t   us i n t h e   s a m e   s e c r e t   ke y   [ 3] S L C A   i s   a   po pul a r   c h o i c e   f o r   us e r s   b e c a us e   o f   i t s   qu i c c o m put a t i o n   t i m e s ,   l o a l go r i t hm   c o m p l e xi t y ,   a n s t r a i g ht f o r wa r c o m p ut a t i o n a l   pr o c e dur e s .   H o we v e r ,   a s y mm e t r i c   l i g h t we i g h t   c r y pt o g r a phy   a l go r i t hm s   ( A L C As )   a r e   pr e f e r r e o v e r   S L C A s   a s   t h e y   us e   pu bli c   a n pr i va t e   ke y s   a n a r e   m o r e   s e c ur e   i r e a l - t i m e   a pp li c a t i o ns .   S L C A s   a r e   l e s s   s e c ur e   s i nc e   t h e y   c a nn o a c hi e v e   no n - r e pudi a t i o n   a n a ut h e n t i c a t i o n .   S L C As   a r e   d i vi de i n to   s t r e a m ,   bl o c k,   a n hy br i c r y pt o g r a phi c   a l go r i t hms   [ 33] .     4. 1. 1 .   S t r e am   c ip h e r   c r yp t og r ap h ic  al go r it h m s   ( S CC As )   T h e   da t a   a r e   e n c r y pt e bi t   by   bi t   us i ng   t hi s   k i n of   e n c r y pt i o n .   Di f f us i o n   a n c o nf u s i o n   f e a t ur e s   a r e   n o t   a c c o m p li s h e b e c a us e   e a c h   e n c r y pt e bi t   i s   i nde pe n d e n t   o f   t h e   ot h e r s .   I n   t hi s   k i n o f   c i p h e r ,   t h e   o pe r a to r s   a r e   ke p t   a s   b a s i c   a s   f e a s i b l e   i n   t h e   e n c r y pt i o n   pr o c e s s .   I i nc l ud e s   a l go r i t hm s   b a s e o n   s t r uc t u r e s   l i k e   a dd i t i o n - r ot a t i o n - XOR   ( AR X ) ,   l i ne a r   f e e d b a c s hif t   r e g i s t e r s   ( L F S R ) ,   n o nl i ne a r   f e e d b a c s hif t   r e gi s t e r   ( NF S R ) ,   a n s hi f t   r e g i s t e r   wi t h   c a r r y   f e e d ba c k   ( F C S R [ 34] ,   [ 35] .     A.   ARX - b as e d   S CC As   T a tt a i n   t h e   ne c e s s a r y   s e c ur i t y   s t r e n gt h ,   s e v e r a l   c o n t e m po r a r y   s t r e a m   c i p h e r s   a r e   pr e s e n t e a s   A R X - b a s e a l go r i t hm s ,   w h o s e   r o un f u n c t i o n   o nl y   r e qu i r e s   t h e   t h r e e   hy br i o pe r a t i o ns   o f   m o du l e   a dd i t i o ( ) ,   i n t e r wo r d - r ot a t i o n   ( ) ,   a n XO R   ( ) .   A R X - b a s e s t r e a m   c i p h e r s   a n t h e   s e c ur i t y   a na l y s i s   t e c hni q ue   a r e   de s i g n e to  p r ot e c l i g h t we i g h t   I o T   t h a h a s   a d v a n c e s t r uc t u r e .   T h e   A R s tr uc t ur e - b a s e S S C As   i nc l ud e   C ha C h a ,   S a l s a 20,   R a bbi t ,   a n R C 4   [ 12] .   S a l s a 20  [ 10]   a n t h e   C h a C h a   [ 11]   f a m il y   a r e   c l o s e ly   a s s o c i a t e a n f o c us   o n   32 - bi t   AR o pe r a t i o n - b a s e d   c o r e   h a s h   f u n c t i o n s .   S a l s a 20  wa s   t h e   o r i g i na l   c i p h e r   s e l e c t e i n   t h e   e S T R E A M   s o f t wa r e   pr o f il e ;   C h a C h a   i s   a   2008  ve r s i o n   t h a t   us e s   a   n e r o un f u n c t i o n   t b oo s d if f u s i o n .   S a l s a 20  a n C h a C h a   f u n c t i o n   us i ng  a n   i n t e r n a s t a t e   c o m pr i s i ng  s i x t e e n   m a t r i xe s   o f   32 - bit   w o r ds .     A   256 - bi t   ke y   ( a   128 - bi t   ke y   c a n   a l s o   b e   us e w i t h   S a l s a 20) ,   a   64 - bi t   n o n c e ,   a n a   64 - bi t   c o un t e r   m a to  t h e   ke y s t r e a m   o f   512 - bi t   bl o c ks .   W h e r e a s   A R X - b a s e d   R a bbi t   [ 12]   i s   s e l e c t e i n   t h e   e S T R E A M   s o f t wa r e   pr o f i l e ,   up  to  264   ke y s t r e a m   bl o c k s   a r e   ge n e r a t e d   us i n a   128 - bi t   ke y   a n a   64 - bi t   I V.   T h e   i n t e r n a l   s t a t e   c o m pr i s e s   513  bi t s ,   e i g h t   32 - bi t   c o un t e r s ,   e l e v e n   32 - bi t   s t a t e   v a r i a bl e s ,   a n o n e   c o un t e r - c a r r y   bi t .   O n e   o f   t h e   mo s t   o f t e us e AR X - b a s e S S C A   i s   R C [ 12] .   I t s   a l s o   s o m e t i m e s   r e f e r r e to  a s   A R C F O UR   o r   A R C 4.   T hi s   m e t h o us e s   a   s t r e a m   i n de pe n d e n t   o f   t h e   p l a i n t e x t   a n h a s   a   c us to m i z a bl e   ke y   s i z e   r a n g i ng  f r o m   to   256   by t e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       Sy mm e tr ical  c r y ptog r aphic  algor it hms   in  the  li ght w e ight   int e r ne of   thi ngs   ( A k s hay Dhingr a )   311   B.   L F S R - b as e d   S CC As   I n   L F S R   s t r uc t u r e - b a s e a l go r i t hm s ,   t h e   dr i vi ng  pa r a n n o nl i ne a r   pa r a r e   us e d   i n   s t r e a m   c i p h e r   de s i g ni n g,   wh e r e   t h e   n o nl i ne a r   c o m po n e n t   i s   m a i nly   us e to  c o v e r   t h e   l i ne a r   qua l i t i e s   o f   s o ur c e   s e que n c e s   to  b u il ke y s t r e a m s   w i t h   hi g h   n o nli ne a r i t y ,   a n t h e   dr i vi ng  pa r i s   ut i li z e to  ge n e r a t e   f u n da m e n t a l   s o ur c e   s e que n c e s   w i t h   goo pr o pe r t i e s ,   s uc h   t he   m - s e q ue n c e   [ 18] .   T hi s   i nc l ude s   a l go r i t hm s   l i k e   A 5/1,   L I L L I ,   M i c ke y   2. 0,   A ppr o xi m a t e l y   130  m il li o n   GSM   us e r s   i n   E ur o pe   us e   t h e   e n c r y pt i o n   m e t h o A 5/1  [ 1]   to  s a f e gu a r t h e i r   c e ll u l a r   v o i c e   a n da t a   c o m m u nica t i o n   pr i va c y   o v e r   t h e   a i r .   T h e   g e n e r a to r s   s t a r t i n s t a t e ,   whi c h   yi e l ds   228  ps e udo r a n do m   bi t s ,   i s   c r e a t e f o r   e a c h   f r a m e   by   c o m bi n i ng  t h e   64 - bi t   s e s s i o n   ke y   w i t h   a   22 - bi t   publi c ly   a v a il a bl e   f r a m e   c o un t e r .   L I L I - 128   [ 13]   wa s   c r e a t e f o r   t h e   NE S S I E   pr o j e c t   a n c o m pr i s e s   t w o   s ub s y s t e m s   f o r   da t a   p r o duc t i o n   a n c l o c c o nt r o l ,   e a c h   w i t h   t w o   f i l t e r   f u n c t i o n s   a n t wo  bi n a r L F S R s   w i t h   l e n gt h s   o f   89  a n 39  bi t s .   An o t h e r   L F S R - b a s e ha r dwa r e - f o c us e e S T R E A M - b a s e a l go r i t hm   i s   M I C K E 2. 0   [ 14 ] I tr a n s f e r s   a   v a r i a bl e   l e n gt h   I ( 0   to  80   bi t s )   a n a n   80 - bi t   s e c r e ke y   to  a   ke y s t r e a m   w i t a   m a xim u m   l e n gt h   o f   240  bi t s .   T wo  r e gi s t e r s ,   e a c h   w i t h   a   l e n gt h   o f   100  bi t s ,   m a ke   up  t h e   ge n e r a t o r .     C.   NF S R - b as e d   S CC As   N F S R - b a s e s t r e a m   c i p h e r s   us e   n o n - li ne a r   o u t pu a n n o n - l i ne a r   f e e d b a c to   o f f e r   s t r o n s e que nc e   s e c ur i t y   a n c h a r a c t e r i s t i c s .   S o m e   N F S R   s t r uc t u r e - b a s e a l go r i t hm s   a r e   T r i vi u m ,   T r i vi A - S C ,   a n Kr e y vi u m   [ 10] .   T r i vi u m   [ 15]   i s   pa r o f   t h e   e S T R E A M   f i na l   p o r t f o l i o ,   whi c h   pr o duc e s   up   to  264   ke y s t r e a m   bi t s   us i n a n   80 - bi t   ke y   a n d   a n   80 - bi t   I V.   I t s   i n t e r n a l   s t a t e   i s   28 bi t s   l o n g.   T h e   s t r e a m   c i p h e r   b a s e o n   T r i vi u m ,   whi c h   h a s   b e e n   upda t e to   h a v e   a   c o n s i de r a bly   bi gge r   i n t e r na l   s t a t e ,   i s   c a ll e T r i vi a - S C   [ 16] T r i vi a - S C   e m p l o y s   t h r e e   NF S R s   w i t h   s i z e s   o f   132,   105,   a n 147   bi t s   e a c h   a n i s   l o a de w i t h   a   128 - bi t   ke y   a n 128 - bi t   I V.   K r e y v i u m   [ 17]   i s   f o c us e o n   c o m pr e s s i ng  h o m o m o r phi c   c i p h e r t e x t s   e f f i c i e n t l y ,   us i ng  f i ve   r e g i s t e r s .   Al t h o ugh   t h e     128 - bi t   to a n b ott o m   r e g i s t e r s   h a v e   b e e n   m o d i f ied  f r o m   T r i vi u m ,   t h e   t h r e e   m i dd l e   r e g i s t e r s   w i t h   l e n gt hs   o f   93,   84,   a n d   111  bi t s   a r e   T r i vi u m - c o r r e s po n d i n g.     D.   F CSR - b as e d   S CC As   W i t hi t hi s   c o nf i gur a t i o n ,   2 - a d i c   r a t i o n a l   n u mb e r s   po we r   t h e   F C S R ,   a n   e x t r a   s hi f t   r e g i s t e r .     Af t e r   a dd i n c a r r i e s   to  t h e   i n t r i ns i c   n o nli ne a r i t y   f r o m   t h e   qua dr a t i c   t r a n s i t i o n   f u n c t i o n ,   t h e   s e que nc e   f o r m e d   f r o m   a n   F C S R   h a s   t h e   s a m e   a c c e pt a bl e   s t a t i s t i c a l   qua l i t i e s   a s   t h e   L F S R   s e que n c e ,   s uc h   a s   e qua l   d i s tr i b ut i o o f   pa tt e r n s ,   b a l a n c e d n e s s ,   a n a   kn o wn   pe r i o d.   A   l i ne a r   f il t e r   c a n   e x t r a c t   t h e   ke y s t r e a m   f r o m   t h e   i n t e r n a s t a t e ,   a s   F C S R   s e que n c e s   a r e   pr e d i c t a bl e   by   s yn t h e s i z i ng  t e c hni que s   a n he n c e   n o t   s ui t a bl e   f o r   di r e c   o u t pu t   [ 12] ,   [ 36] .     4. 1. 2.   B l oc k   c ip h e r   c r yp t ogr ap h ic  a l go r it h m s   B l o c c i p he r   c r y pt o gr a phi c   a l go r i t hm s   ( B C C A s )   pe r f o r m   e n c r y pt i o n   a n de c r y pt i o n   o n   a   f i xe d - s i z e   bl o c ( 64  bi t s   o r   m o r e )   s i m u l t a n e o us l y ,   w hi l e   s t r e a m   c i p he r s   pr o c e s s   t h e   i n put   pa r t s   bi t   by   bi t   ( or   wo r d   by   wo r d ) .   C l a ude   S h a nn o n   e s t a bl i s he t wo   f un da m e n t a l   a s p e c t s   o f   c r y pt o gr a phy ,   c o nf us i o n   a n d i s pe r s i o n ,   to   f o r t i f y   t he   c i p he r .   D i f f us i o n   e m p l o y s   pe r m ut a t i o n   to   di s t r i b ut e   t h e   p l a i n t e x t s   s t a t i s t i c a l   s t r uc t ur e   t h r o ugh o u t   m o s t   o f   t h e   c i p h e r t e x t ,   a n c o nf u s i o n   us e s   s u b s t i t ut i o n   ( S - b o x )   to  pr o duc e   t h e   m o s t   c o m p l e x   i n t e r a c t i o b e t we e n   t h e   c i p h e r t e x t   a n t h e   k ey   [ 28] .   I n   c o n tr a s to  t h e   bl o c c i p h e r ,   whi c h   h a s   a   s i m p l e r   a r c hi t e c t ur e   t h a t h e   s t r e a m   c i p h e r ,   t h e   bl o c c i p h e r   us e s   b o t h   c o n f us i o n   a n d if f u s i o n   pr o pe r t i e s .   A   s t r e a m   c i p h e r   us e s   XO R   f u n c t i o n ( s )   to  e n c r y pt   da t a   t h a c a n   b e   r e a d il y   de c r y pt e b a c to   i t s   o r i g i na l   f o r m I n   c o n t r a s t ,   a   bl o c c i p h e r   r e qu i r e s   a   c o m p l e x   e n c r y pt i o n   pr o c e s s   to   r e tr i e v e   t h e   or i g i na l   c o n t e n t .   T h e   B C C A   i nc l ude s   a l go r i t hm s   b a s e d   o n   a   s t r uc t ur e   l i ke   s u b s t i t ut i o n   pe r m ut a t i o n   n e t wo r k   ( SPN ) ,   f e i s t e l   n e t wo r k   ( FN ) ,   ge n e r a l i z e f e i s t e l   n e t wo r k   ( GF N ) ,   A R X,   a n N F S R .     A.   S P N - b as e d   B CC As   S P o pe r a t e s   o n   p l a i n t e x t   bl o c ks ,   a pp l i e s   a   ke y ,   a n t h e n   us e s   s u b s t i t ut i o n   b o xe s   ( S - b o x e s )   a n d   pe r m ut a t i o n   b o x e s   ( P - b o x e s )   i n   m a ny   r o un ds .   B i t wi s e   r ot a t i o n   i s   c o m m o nly   e m p l o y e to   a c c o m p li s h   t h e   o pe r a t i o n s ,   a n t h e   o pe r a t i o n   r o un ds   i n t r o duc e   po r t i o n s   o f   t h e   ke y   [ 9] .   I t   i n c l ude s   a l go r i t hm s   li ke   A E S ,   P R E S E NT ,   GI F T ,   a n P R I NC E .   A n   i c o ni c   e x a mp l e   o f   a n   S P N - ba s e a l go r i t hm   i s   A E S   [ 18] ,   whi c h   NI S T   s t a n da r d i z e d.   I o pe r a t e s   o n   a   128 - b i t   bl o c w i t h   128,   192,   a n 256 - bi t   vi t a l   v a r i a n t s .   T h e   S - b o x e s   a n d     P - b o x e s   f u n c t i o n   i n   r e v e r s e .   P R E S E NT   [ 19 ]   i s   a not h e r   hi g hl y   e f f i c i e n t   S P N - b a s e a l go r i t hm   a ut h o r i z e by   I S O/I E C   a n wor ks   we l l   w i t h   s o f t wa r e   a n h a r d wa r e .   I t   us e s   64 - bi t   bl o c ks   o n   t wo  f u n da m e n t a l   v a r i a n t s   80 - bi t   a n 128 - bi t   ke y s .   GI F T   [ 20]   wa s   i n t r o duc e a t   C HE S - 2017  a s   a n   e nh a n c e ve r s i o n   o f   t h e   P R E S E NT .   I pr o vi de s   a   m o r e   c o m pa c t ,   l i g h t e r   S - B o x .   W i t h   a   m o r e   s t r a i g h t f o r wa r a n f a s t e r   c r i t i c a l   s c h e du le,   f e we r   r o un ds   r e s ul t   i n   hi g h   t h r o ugh put.   T h e   t w GI F T   v e r s i o n s   a r e   GI F T - 128,   a   40 - r o un wi t h   a   128 - bi t   b l o c k   s i z e ,   a n GI F T - 64,   a   28 - r o un w i t h   a   64 - bi t   bl o c s ize .   B ot h   us e   a   128 - bi t   ke y .   P R I NC E   [ 20]   a l go r i t hm   i s   a   li g h t we i g h t   a n h a r dwa r e - e f f i c i e n t   m e t h o t h a o pe r a t e s   o n   a   64 - bi t   i n put ,   u t i l i z i ng   a   128 - bit   c r i t i c a l     t we l v e   t i m e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l Vo l .   1 4 ,   N o.   1 A pr i l   20 2 5 :   307 - 314   312   B.   FN - b as e d   B CC As   T h e   F o pe r a t e s   by   d i vi d i ng  t h e   i n put   i n t o   t w e qua l   pa r t s .   On e - h a l f   o f   t h e   i n put   w i ll   t h e n   b e   s ubj e c t e to   di f f u s i o n   a t   e a c h   r o un d,   w i t h   t h e   two   h a l v e s   be i n s w i t c h e a t   t h e   s t a r t   o f   e a c h   s ub s e que n t   r o un d.   P o s c hm a nn   e al.   [ 21]   da t a   e n c r y pt i o n   s t a nda r l i g h t we i g h t   ( DE S L )   i s   a n   F N - ba s e B C C A   t h a t   w o r ks   w i t h   a   bl o c s i z e   o f   64  bi t s ,   a   ke y   s i z e   o f   56  bi t s ,   a n a n   e qu i v a l e n t   n u m b e r   o f   r o un ds   a s   DE S .   DE S L   d i f f e r s   f r o m   DE S   b e c a u s e   i t   us e s   a   m u l t i p l e x e r   a n f e we r   S - b o x e s   ( e i g h t   to   o n e ) .   I s r a s e n a   a n W o n g n a m k u m   [ 22]   t i ny   e n c r y pt i o n   a l go r i t hm   ( T E A )   i s   a n   F N - b a s e d   a l go r i t hm   t h a t   p r o vi d e s   a ppr o pr i a t e   c i p h e r s   f o r   l o w - c o s t ,   s m a l l - s i z e d,   a n c o m put a t i o na l ly   we a h a r dwa r e .   I d o e s   32  r o un ds   us i n a   128 - bi t   ke y   o n   a   64 - bi t   i nput.     C.   GF N - b as e d   B CC As   GF i s   a n   i m pr o v e ve r s i o n   o f   F t h a di vi de s   t h e   i n put   i n to   m a ny   s u b - bl o c k s .   F e i s t e l   f u n c t i o n s   a r e   a pp l i e t e a c h   s u b - bl o c k,   f o l l o we by   a   pr o por t i o n a t e   c y c li c   s hif t .   I n   t h a o r de r ,   C L E F I A   [ 23] ,   a   GF N - b a s e d   B C C A   de v e l o pe by   S o ny   a n a ut h o r i z e by   NI S T ,   p r o vi de s   a   128 - bi t   bl o c w i t h   128,   192 ,   or   256 - bi t   ke y s   t h r o ugh   18,   22,   a n 26  r o un ds .   Al t h o ugh   r e l a t i v e ly   e x pe n s i ve ,   i t   e xhi b i t s   e x c e ll e n t   i mm u ni t y   a ga i ns a tt a c ks   a n hi g h   pe r f o r m a nc e .   An o t h e r   GF N - b a s e e xt r e m e ly   li g h t   B C C A   t h a w o r ks   wi t h   v e r y   c o n s t r a i n e d   e nvi r o nm e n t a l   de vi c e s   ( R F I D   a n d   s e ns o r s )   i s   P i c c o l o   [ 23] .   I t   us e s   t w o   ke y   s e t s ,   80 - bi t   a n d   128 - bi t ,   r e s pe c t i ve l y ,   to   p r o c e s s   64 - bi t   i n put   a n d   e x e c ut e   two   i t e r a t i o ns ,   25  a n 31.     D.   ARX - b as e d   B CC As   T h e   NSA - de s i g ne S P E C K   [ 24]   i s   a   s o f t wa r e - o r i e n t e A R X - b a s e B C C A .   T h e   s m a ll e s t   h a r dwa r e   im p l e m e n t a t i o n   o f   S P E C K   ha s   a   48 - bi t   bl o c a nd  a   96 - bi t   ke y .   An o t h e r   e x t r e m e ly   li g h t we i g h t   AR X - b a s e d   B C C A   i s   HI GH T   [ 25]   64 - bi t   da t a   32  t i m e s   us i ng  a   128 - bi t   ke y .   I us e s   b a s i c   c o m put i n t e c hni que s   to   pe r f o r m   c o m pa c t   r o un f u n c t i o n s   ( n o   S - b o x e s ) .   I u t i li z e s   128 - bi t ,   192 - bi t ,   a n 256 - bi t   ke y s   to   pr o c e s s   128 - bi t   i n put   a n c a r r y   o ut  24,   28,   a n 32  i t e r a t i o ns .     E.   NF S R - b as e d   B CC A s   T h e   NF S R   s t r uc t ur e   c a n   b e   us e w i t h   s t r e a m   a nd  bl o c c i p h e r s .   I t s   i m p l e m e n t a t i o n   i s   ba s e o s t r e a m   c i p h e r   bl o c k s ,   wh e r e   t h e   c ur r e n t   s t a t e   i s   de r i ve f r o m   t h e   pr e vi o us   o n e .   T he   c i p h e r   f a mi ly  KA T A N/ K T A NT A [ 26]   i s   a n   NF S R - b a s e B C C A   t h a t   us e s   t h e   80 - bi t   ke y   o n   s e ve r a l   bl o c s i z e s   ( 32 - bi t ,     48 - bi t ,   a n 64 - bi t )   vi a   254  r o un ds .   T h e s e   c o u l b e   us e w i t h   s m a ll - s c a l e   h a r dwa r e ,   pr i m a r il y   s e ns o r   n e t w o r ks   a n R F I t a gs .   Ha l ka   [ 27]   i s   a n o t h e r   NF S R - ba s e d   B C C A   w i t h   s u i t a bl e   s o f t wa r e   a n h a r dwa r e   pe r f o r m a n c e .   T o   c o m p l e t e   24  i t e r a t i o n s   i n   t hi s   s c h e m e ,   64  bi t s   o f   i n put   a n a n   80 - bi t   ke y   a r e   r e qu i r e d.     4. 1. 3.   Hyb r id   S CA s   H y b r i d   S C A s   i nc l ude   a   s t r uc t ur e   c o m bi n i ng  b o t h   bl o c a n s t r e a m   c i p he r   t e c h ni que s .   Hu m mi ng bi r d   [ 18]   i s   a n   u l t r a - l i g h t we i g h t   hy br i S C A   t h a t   d o e s   20  r o un ds   us i ng  a   256 - bi t   ke y   a n 16 - bi t   i n put .   I c o ul d   h a v e   b e e n   a t t a c ke m u l t i p l e   t i m e s .   S o ,   a   12 8 - bi t   ke y   a c c e pt s   64 - bi t   i n put   ( t h e   s t a r t i n ve c to r )   i Hu m mi ng bi r d - [ 18] ,   whi c h   i s   i n t e n de f o r   l o w - e n m i c r o c o n t r o l l e r s .   B o t h   h a r dwa r e   a n s o f t wa r e   p l a t f o r m s   e xhi b i t   goo pe r f o r m a n c e .   Al t h o ugh   i t   us e s   4 - bi t   mi c r o c o n tr o l l e r s ,   i t   pe r f o r m s   b e t t e r   t h a n   t h e   pr e s e nt  a n h a s   a   f e do wn s i de s .   S i n c e   e n c r y pt i o n   ( o r   de c r y pt i o n )   r e l i e s   o n   i t s   s t r e a m   c h a r a c t e r i s t i c ,   i ni t i a li z a t i o n   i s   r e qu i r e b e f o r e   2;   d i ve r s e   e n c r y pt i o n   a n de c r y pt i o n   f e a t ur e s   m a k e   t h e   wh o l e   v e r s i o n   70%   h e a vi e r   t h a n   t h e   e n c r y pt i o a l o n e .   A dd i t i o n a ll y ,   pr o c e s s i ng  b r i e f   m e s s a ge s   c a us e s   i t   to  pe r f o r m   wo r s e .   P R E S E NT - GR P   [ 28 ]   i s   a n o t h e r   hy br i S C A   t h a t   e x e c u t e s   31  i t e r a t i o n s   u s i n a   6 4 - bi t   i n put   a n a   128 - bi t   ke y .   I n   p l a c e   o f   t h e   pe r m ut a t i o t a bl e ,   t h e   s ub s t i t ut i o n - pe r m ut a t i o n   a ppr o a c h   f r o m   P R E S E NT   i s   s u b s t i t ut e d   wi t h   a   g r o up   ( GR P )   o pe r a t i o n   f o r   a dd i t i o n a l   c o nf u s i ng  f e a t ur e s .     4. 2.     As ym m e t r ica l   l igh t we igh t   c r yp t og r ap h ic  algor it h m s   S e c r e ke y   a l go r i t hm s   us e   d i f f e r e n t   ke y s   to   de c r y p c i p he r t e x t   a n e n c r y pt   p l a i n t e x t .   I t   h a s   t w ke y s a   publi c   ke y   a n a   pr i va t e   ke y .   Ut i li z i ng  t h e   pu bl ic  ke y   a ll o ws   t h e   w i d e ly   k n o wn   s e n de r   t e x t   to  b e   e n c r y pt e d a n t h e   pr i va t e   ke y   u nl o c ks   t h e   r e c i p i e n t s   e nc r y pt e m e s s a ge .   O n e   o f   t h e   pr i m a r y   b e n e f i t s   o f   a s ymm e t r i c   c i p h e r s   i s   t h a t   t h e y   s h a r e   d i s t i n c t   ke y s   ( publi c   a nd  pr i v a t e )   i n   c o n t r a s to   s y mm e t r i c   c i p he r s .   I t   n ow  h a s   t h e   r o b us t n e s s   of   t h e   f i r s t   t y pe .   Ho we v e r ,   a s y mm e t r i c   e n c r y pt i o n s   pr i m a r y   dr a w ba c i s   i t s   e xc e s s i ve   e n e r g y   c o n s u m pt i o n   a n s l o we r   s pe e t h a n   s y mm e t r i c   e n c r y pt i o n .   E C C   a n R S A   a r e   t w we l l - k n o wn   a s ymm e t r i c   c r i t i c a l   m e t h o ds   ut i li z e i n   c l o ud  c o m put i n g   [ 36] .       5.   CONC L USI ON   T hi s   a r t i c l e   d i s c us s e s   t h e   c h a ll e n ge s   o f   im p l e m e nt i n c r y pt o gr a phy   i n   li g h t we i g h t   I oT   de vi c e s   a n d   pr e s e n t s   t h e   c o n c e pt   o f   l i g h t we i g h t   c r y pt o g r a phy .   I t   p r e s e n t s   t h e   i de a   o f   li g h t we i g h t   c r y pt o gr a phy ,   a   s ub s e t   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       Sy mm e tr ical  c r y ptog r aphic  algor it hms   in  the  li ght w e ight   int e r ne of   thi ngs   ( A k s hay Dhingr a )   313   c o n v e n t i o n a l   c r y pt o gr a phy ,   whi c h   a ddr e s s e s   t r a di t i o n a l   e n c r y pt i o n   i s s ue s   w i t h   f e a t ur e s   s uc h   de vi c e s   h a v e ,   li ke   m i n im a l   m e m o r y   a n l o pr o c e s s i n po we r .   T h e   a r t i c l e   f o c us e s   o n   S L C As   a n t h e i r   t y pe s   ba s e o n   s t r uc t ur e   f o r m a t i o n .   Ov e r a ll ,   t h e   a r t i c l e   hi g hli g ht s   t h e   i m po r t a n c e   o f   S L C A s   f o r   a c hi e vi n c y be r s e c ur i t y   o bj e c t i v e s   f o r   r e s o ur c e - c o n s t r a i n e d   I o T   de vi c e s .       RE F E R E NC E S   [ 1]   M J a be e a nd  K I s ha q,  I nt e r n e of   th in gs   in   te l e c o mm u ni c a ti o ns a   te c hn o l o gi c a p e r s pe c ti ve ,”   J our nal   of   I nf o r m at io T e c hnol ogy  T e ac h in g C as e s , v o l.  13, n o . 1, pp. 39 49, M a y  20 23, do i:  10.1177/204388692 11067808.   [ 2]   K A .   M c K a y ,   L .   B a s s ha m,  M S T ur a n,  a nd  N M o uha R e po r t   o li gh twe ig ht   c r y pt o gr a ph y ,”   G a it h e r s bur g,  M D M a r 2 017.  do i:  10.6028/N I S T . I R .8114.   [ 3]   A B a na f a ma j o r   c h a ll e nge s   I oT   is   f a c in O p e nM in d,”   O pe nM in d no M a r c 2017,  pp.  1 9,  2017,  [ O nl in e ] A v a il a bl e :   ht tp s :/ /ww w .bbv a o pe nm in d.c o m /e n/ t e c hn o l o g y /d ig i ta l - w o r ld /3 - ma jo r - c ha ll e ng e s - f a c in g - i ot /.   [ 4]   M . R a na , Q . M a mun, a nd  R . I s la m, “ L ig ht w e ig ht   c r y pt o g r a ph y   in  I oT   n e tw o r ks a   s ur ve y ,”   F ut ur e  G e ne r at io n C om put e r  Sy s t e m s vo l.  129, pp. 77 89, Apr . 2022, d o i 10.1016/j . f ut u r e .2021.11.0 11.   [ 5]   V . A . T ha k o r , M . A . R a z z a que , a nd M . R . A . K ha nda ke r , “ L ig h twe ig ht   c r y pt o gr a ph y   f or  I oT a   s ta te - of - th e - a r t,   ar X iv , 2020.   [ 6]   D N G upt a   a nd  R K uma r L ig ht w e ig ht   c r y pt o gr a ph y a I oT   pe r s pe c ti ve ,”   I nt e r nat io nal   J our nal   of   I nnov at iv e   T e c hnol ogy  and  E x pl or in g E ngi ne e r in g , vo l.  8, n o . 8, pp. 700 706, 2019.   [ 7]   T A .   S .   S r in i v a s A D .   D o na ld I D .   S r ih it h,  D A nj a li ,   a nd  A C ha n d a na S ma ll   but   mi ght y th e   p o w e r   of   li ght w e i ght   c r y pt o g r a p h y   in   I oT ,”   I nt e r nat io nal   J our nal   of   A dv anc e R e s e ar c in   Sc i e nc e C o m m uni c at io and  T e c hnol ogy pp.  52 67,    A pr . 2023, do i:  10.48175 /i ja r s c t - 9008.   [ 8]   S M R a je s a nd  R P r a bha L ig ht w e ig ht   c r y pt o gr a phi c   a p pr o a c t o   a ddr e s s   th e   s e c u r it y   is s ue s   in   in te ll ig e n a ppl ic a ti o ns   a   s ur v e y ,”   in   I D C I oT   2023  -   I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on   I nt e ll ig e nt   D at C om m uni c at io T e c hnol ogi e s   and  I nt e r n e o f   T hi ngs P r oc e e di ngs , J a n. 2023, pp. 122 128, do i:  10.1109/I D C I oT 567 93.2023.10053412.   [ 9]   T K G oy a l,   V S a hul a a nd  D K uma w a t,   E ne r g y   e f f i c i e nt   li ght w e ig ht   c r y pt o gr a ph y   a lg o r it hms   f o r   I oT   d e v i c e s ,”   I E T E   J ou r nal   of  R e s e a r c h , v o l.  68, n o . 3, pp. 1722 1735, M a y  2022, d o i 10. 1080/03772063.201 9.1670103.   [ 10]   C . D e   C a nni e r e  a nd B . P T r i v iu m,  N e w  St r e am  C ip he r  D e s ig ns , vo l.  4986.  B e r li n,  H e id e lb e r g:  S pr in ge r  B e r li H e id e lb e r g, 20 08.   [ 11]   H e ll ma n,  C ha C ha ,   a   v a r ia nt   of   S a ls a 20,”   W or k s hop   R e c or o SA SC pp.  1 6,   2008,  [ O nl in e ] A v a il a bl e :   ht tp :/ /c r . y p.t o / c ha c ha / c ha c ha - 20080120.pd f .   [ 12]   L J ia o Y H a o a nd  D F e ng,  S tr e a c ip h e r   de s ig ns a   r e v ie w ,”   Sc ie nc e   C hi na  I n f or m at io Sc ie n c e s v o l.   63,  n o 3,  p.  131 101,  M a r . 2020, do i:  10.1007/s 11432 - 018 - 9929 - x.   [ 13]   L R S i mps o n,  E D a w s o n,  J D G o li ć a nd  W L M il la n,  L I L I   ke y s tr e a g e ne r a t o r ,”   in   L e c tu r e   N ot e s   in   C om put e r   Sc i e nc e   ( in c lu di ng s ubs e r ie s  L e c tu r e  N ot e s  i n A r ti f ic ia I nt e ll ig e nc e  and  L e c tu r e  N ot e s  i n B io in f or m at ic s ) , vo l.  2012, 2001, pp. 248 26 1.   [ 14]   S . B a bba ge  a nd M . D o dd, “ T he  s tr e a c ip h e r  M I C K E Y  2.0,”   E C R Y P T  St r e am  C ip he r  P r oj e c t,  R e por t , pp. 1 12, 2006.   [ 15]   C . D e  C a nni e r e  a nd B . P r e n e e l,  “ T R I V I U M   s pe c i f ic a ti o ns ,”   E C R Y P T  St r e am  C ip he r  P r oj e c t,  R e por t , vol . 30, p. 2005, 2005.   [ 16]   A C ha kr a bo r ti A C ha tt o pa dh y a y M H a s s a n,  a nd  M N a ndi T r i v iA:   a   f a s a nd  s e c ur e   a ut h e nt i c a te d   e n c r y p ti o s c h e m e ,   in   L e c tu r e   N ot e s   in   C om put e r   S c ie nc e   ( in c lu di ng  s ubs e r ie s   L e c tu r e   N ot e s   in   A r ti f ic ia I nt e ll ig e nc e   and   L e c tu r e   N ot e s   in   B io in f or m at ic s ) , v o l.  9293, 2015, pp. 330 353.   [ 17]   A C a nt e a ut   e al . S tr e a c ip h e r s a   pr a c ti c a s o lu ti o f or   e f f i c i e nt   H o m om o r phi c - C ip h e r t e x c o mp r e s s i o n,”   in   L e c tu r e   N ot e s   in   C om put e r   Sc ie nc e   ( in c lu di ng  s ubs e r ie s   L e c tu r e   N ot e s   in   A r ti f i c ia I nt e ll ig e nc e   and  L e c tu r e   N ot e s   in   B io in f or m at ic s ) vo l.   97 83,  2016, pp. 313 333.   [ 18]   V A T ha k o r M A R a z z a que a nd  M R A K ha nda ke r L ig ht w e ig ht   c r y pt o gr a ph y   a lg o r it h ms   f or   r e s o ur c e - c o ns tr a in e I oT   de v i c e s a   r e v i e w c o mpa r is o a nd  r e s e a r c o p p or tu ni ti e s ,”   I E E E   A c c e s s ,   v ol 9,  pp.  28177 28193,  20 21,     do i:  10.1109/AC C E S S .2021.3052867.   [ 19]   A B o gd a n ov   e al . ,   P R E S E N T a n   ul tr a - li ght w e ig ht   bl oc c ip he r ,”   in   C r y pt ogr aphi c   H ar dw ar e   and  E m be dde Sy s te m s   -   C H E 2007 , vo l.  4727  L N C S B e r li n,  H e id e lb e r g:  S p r in g e r   B e r li H e i de lb e r g, 2007, pp. 450 466.   [ 20]   S . B a ni k e a l. , “ G I F T - C O F B ,”   I A C R  C r y pt ol ogy  e P r in A r c hi v e , 2020.   [ 21]   A P o s c hma nn,  G L e a nd e r ,   K S c hr a mm ,   a nd  C P a a r N e w   li ght - w e ig h c r y pt o   a lg or it hms   f or   R F I D ,”   in   P r oc e e di ngs   -   I E E E   I nt e r nat io nal  Sy m pos iu m  on C ir c ui ts  and Sy s t e m s M a y  2007, p p. 1843 1846, do i:  10.1109/i s c a s .2007.378273.   [ 22]   P . I s r a s e na  a nd S . W o ngna mkum , “ H a r dw a r e   i mp le m e nt a ti o of  a   T E A - ba s e d  l ig ht w e ig ht   e nc r y p ti o f or  R F I D   s e c u r it y ,”  i R F I D   Se c ur it y , B o s to n, M A S p r in ge r  U S , 2008, pp. 417 433.   [ 23]   J H o s s e in z a d e h,  A   c o mpr e h e ns i v e   s ur ve y   o n   e v a lu a ti on  of   li ght w e ig ht   s y mm e tr i c   c ip h e r s  :  ha r dw a r e   a nd  s of t w a r e   im pl e m e nt a ti o n,”   A C SI J  A dv anc e s  i n C om put e r  Sc ie nc e , v o l.  5,  no . 4, pp. 31 41, 2016.   [ 24]   R B e a ul ie u,   S T r e a tm a n - C la r k,  D S h o r s B W e e ks J S mi t h,  a nd  L W in g e r s T he   S I M O N   a nd  S P E C K   li ght w e ig ht   bl oc c I P h e r s ,”  i P r oc e e di ngs   -   D e s ig n A ut om at io n C onf e r e nc e , J un.  2015, vo l.  2015 - J ul y , pp. 1 6, d o i:  10.1145/2744769.2 747946.   [ 25]   D H o ng  e al . H I G H T a   ne w   bl oc c ip he r   s ui ta bl e   f o r   l o w - r e s o u r c e   d e v ic e ,”   in   L e c tu r e   N ot e s   in   C om put e r   S c ie nc e   ( in c lu di ng   s ubs e r ie s   L e c tu r e  N ot e s  i n A r ti f ic ia I nt e ll ig e nc e  and L e c tu r e   N ot e s  i n B io in f or m at ic s ) , vo l.  4249  L N C S , 2006, pp. 46 59.   [ 26]   C D e   C a nni è r e ,   O D unk e lm a n,  a nd  M K n e ž e v i ć K A T A N   a nd  K T A N T A N   -   a   f a mi l y   of   s ma ll   a nd  e f f i c i e nt   ha r dw a r e - o r ie nt e d   bl oc c i ph e r s ,”   in   L e c tu r e   N ot e s   in   C om put e r   Sc ie nc e   ( in c lu di ng  s ubs e r ie s   L e c tu r e   N ot e s   in   A r ti f ic ia I nt e ll ig e nc e   and  L e c t ur e   N ot e s  i n B io in f or m at ic s ) , v o l.  5747  L N C S , 2009, pp. 272 288.   [ 27]   S D a s H a lk a a   li ght w e ig ht ,   s of twa r e   f r i e ndl y   bl o c k   c ip h e r   us in u lt r a - li ght w e ig ht   8 - bi t   S - b ox ,”   I A C R   C r y pt ol ogy   e P r in A r c hi v e , v o l.  2014, p. 110, 2014,  [ O nl in e ] A v a il a bl e ht tp :/ /d bl p.uni - tr i e r .d e /d b/ j o ur na ls /i a c r /i a c r 2014.htm l# D a s 14a .   [ 28]   G B a ns o d,  N R a v a l,   a nd  N P is ha r o t y I mpl e m e nt a ti o of   a   ne w   li ght w e ig ht   e n c r y pt i o d e s ig f or   e mb e dd e s e c u r it y ,”   I E E E   T r ans ac ti ons  on I n f or m at io n F or e ns ic s  and Se c ur it y , v o l.  10, n o . 1, pp. 142 151, J a n. 2015, do i 10.1109/ T I F S .2014.2365734.   [ 29]   Z A .M o ha mm e a nd  K A .   H us s e in ,   L ig ht w e ig ht   c r y pt o gr a ph y   c o n c e pt s   a nd  a lg or it hms a   s ur ve y ,”   i 2023   Se c ond  I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on  A dv anc e C om put e r   A ppl ic at io ns   ( A C A ) F e b.  2023,  pp.  1 7,   do i:   10.1109/AC A 57612.2023.10346914.   [ 30]   C r y pt r e c , “ C R Y P T R E C   c r y pt o g r a phi c  t e c hn o l o g y   gui de li ne  ( li ght w e ig ht   c r y p t o gr a ph y ) ,”   C R Y P T R E C :  L ig ht w e ig ht  C r y pt ogr a phy   W or k in g G r oup , no . M a r c h, pp. 1 127, 2017, [ O nl in e ] A v a il a b le ht tp s :/ /ww w . c r y pt r e c .g o .j p/ r e p o r t/ c r y pt r e c - gl - 2003 - 2016e n. pdf .   [ 31]   A . J . A c o s ta , E T e na - S á n c h e z ,  C . J . J im é ne z ,  a nd J . M . M o r a P o w e r  a nd  e n e r g y  i s s ue s   o n l ig h twe ig ht  c r y pt o gr a ph y ,”   J our nal  of   L ow   P o w e r  E le c tr oni c s , vo l.  13, n o . 3, pp. 326 337, S e p. 2017,  do i:  10.1166/j ol pe .2017.1490.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l Vo l .   1 4 ,   N o.   1 A pr i l   20 2 5 :   307 - 314   314   [ 32]   L .  M . S ha ma la G .  Z a y a r a z ,   K . V i ve ka na nda n, a nd V . V ij a y a la ks hmi , “ L ig ht w e ig h c r y pt o g r a ph y  a lg o r it hms   f or   in te r n e of  t hi ngs   e na bl e d   n e tw o r ks A ove r vi e w ,”   J our nal   of   P hy s ic s :   C onf e r e nc e   Se r ie s v o l.   1717,  n o .   1,  p.  012072,   J a n.  2 021,     do i:  10.1088/1742 - 6596/1717/ 1/ 012072.   [ 33]   M K H a s a e al . L ig ht w e ig ht   c r y pt o g r a phi c   a lg or it hm s   f o r   gu e s s in a tt a c pr o t e c ti o in   c o mpl e x   in t e r ne of   th in gs   a ppl ic a ti o ns ,”   C om pl e x it y , v o l.  2021, n o . 1, J a n. 2021, d o i:  10.1 155/ 2021/5540296.   [ 34]   S A J a s s im   a nd  A K F a r ha n,  A   s ur ve y   o s tr e a c ip h e r s   f o r   c o ns tr a in e e n vi r o n m e nt s ,”   in   1s B aby lo I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on  I n f or m at io T e c hnol ogy   and   Sc ie n c e   2 021,  B I C I T 2021 A pr 2021,  pp.   228 2 33,    do i:  10.1109/ B I C I T S 51482.2021.9509883.   [ 35]   M A buj oo de h,   L T a mi mi a nd  R T a hb o ub,  T o w a r d   li g ht w e ig ht   c r y pt o g r a ph y :   a   s ur ve y ,”   in   C om put at io nal   Se m an ti c s I nt e c hO p e n, 2023.   [ 36]   A K a nt A D hi ngr a A .   S a ngw a n,   a nd  V .   S in dhu,  B ui ld in tr us in   t he   I oT a   c o mp r e h e ns i ve   r e v i e w   of   de v i c e   a ut he nt i c a ti o a ppr o a c he s ,”   in   P r oc e e di ngs   of   I nt e r nat io nal   C on f e r e nc e   on  C ont e m por ar y   C om put in and  I nf o r m at ic s I C 3I   2023 S e p.  2023,  pp. 2287 2293, do i:  10.1109/ I C 3I 59117.2023. 10397655.       B I OG RA P HI E S   OF   AU T HO RS        A k s h a y a   D hi n g ra           i s   p u rs u i n g   Ph . D .   d e g r ee   fr o m   t h e   D e p art me n t   o E l ec t ro n i c s   an d   Co mmu n i c at i o n   E n g i n ee r i n g ,   U n i v e rs i t y   I n s t i t u t e   o E n g i n ee ri n g   a n d   T ech n o l o g y ,   Mah ars h i   D a y a n an d   U n i v e rs i t y   R o h t ak ,   H ar y an a ,   I n d i a.   Sh e   r ecei v ed   a n   M. T ec h .   d eg r ee   i n   E l ec t ro n i c s   an d   Co mmu n i c at i o n   E n g i n ee ri n g   i n   2 0 1 9   a n d   a   B. T ech .   d e g r ee   i n   E l ec t ro n i c s   an d   Co mm u n i c at i o n   E n g i n ee ri n g   i n   2 0 1 7   fro Mah ars h i   D ay a n an d   U n i v e rs i t y ,   R o h t ak ,   H ar y an a,   I n d i a .   Sh e   h as   p u b l i s h ed   m o r e   t h a n   1 2   art i c l e s   i n   r e p u t ed   j o u rn a l s   an d   co n f e r e n ce s .   H e are as   o i n t e r e s t   are  c o mmu n i c at i o n   n e t w o r k s ,   t h I o T ,   an d   s ec u r i t y .   Sh c an   b co n t ac t e d   at   em a i l :   ak s h a y a. rs . u i e t @ m d u ro h t ak . a c . i n .       V i k a s   Si n d hu           i s   a n   as s o ci at p ro f e s s o at   Ma h ars h i   D a y a n an d   U n i v e rs i t y .   Ro h t ak .   H recei v ed   a   B. T ech .   d eg r e i n   E l ec t ro n i c s   an d   Co mmu n i c at i o n   E n g i n ee ri n g   i n   2 0 0 4 ,   an   M. T ech .   d eg r e i n   E l ec t ro n i c s   In s t ru men t s   an d   C o n t ro l   E n g i n ee ri n g   i n   2 0 0 6 ,   an d   Ph . D .   fro Mah ars h i   D a y an a n d   U n i v e rs i t y   R o h t ak ,   H a ry a n a,   I n d i a.   H e   h as   p u b l i s h ed   ar o u n d   3 0   re s e ar ch   p ap e rs   i n   n at i o n al   an d   i n t e r n at i o n al   j o u r n al s   an d   co n f e r en ce s .   H i s   are as   o f   i n t e r e s t   are   el ec t ro n i d ev i ce s ,   c o g n i t i v rad i o ,   el ec t ri c   v eh i cl e s ,   an d   t h I o T .   H c an   b e   c o n t ac t e d   at   em ai l :   v i k as s i n d h u . u i e t @ m d u ro h t ak . a c . i n .       A n i l   Sa n g w a n           i s   an   as s o c i at e   p ro f e s s o at   Mah ars h i   D a y a n an d   U n i v e rs i t y .   Ro h t ak ,   H ar y a n a.   H e   r ece i v e d   a   b ach e l o r s   d e g r ee  i n   E l ec t ro n i c s   an d   C o mm u n i c at i o n   E n g i n ee r i n g   an d   m as t e r s   d e g r ee   i n   E l ec t ri c a l   In s t ru me n t at i o n   an d   Co n t ro l   E n g i n ee ri n g   fr o Mah ars h i   D a y a n an d   U n i v e rs i t y ,   R o h t ak ,   H ar y an a ,   In d i a.   H r ece i v e d   h i s   Ph . D .   d eg r ee   fr o m   Mah ars h i   D a y an a n d   U n i v e rs i t y ,   R o h t ak ,   H ar y a n a ,   I n d i a .   H e   h as   p u b l i s h e d   ar o u n d   3 0   re s e ar ch   p ap e rs   i n   n at i o n a l   an d   i n t e rn at i o n a l   j o u r n al s   an d   co n f ere n ce s .   H e   c an   b e   co n t a c t ed   at   em ai l :   an i l s an g w a n . u i e t @ md u r o h t ak . a c. i n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.