បញ្ហា (The Problem)៖ ការរក្សាទុករូបភាពនៅលើក្លោដ (Cloud) សម្រាប់ឧបករណ៍អ៊ីនធឺណិតនៃវត្ថុ (IoT) ដែលមានធនធានមានកម្រិត ប្រឈមនឹងហានិភ័យផ្នែកសន្តិសុខ និងឯកជនភាព ខណៈពេលដែលប្រព័ន្ធគ្រីបតូកូដ (Cryptosystems) ដែលមានស្រាប់ត្រូវការអង្គចងចាំច្រើនដោយសារការប្រើប្រាស់ Substitution boxes (S-boxes)។
វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានស្នើឡើងនូវក្បួនដោះស្រាយការអ៊ិនគ្រីបរូបភាពធុនស្រាលថ្មីមួយហៅថា Hash XOR Permutation (HXP) ដែលលុបបំបាត់ការប្រើប្រាស់ S-box ដើម្បីសន្សំសំចៃធនធានក្នុងការអនុវត្តលើឧបករណ៍ IoT។
លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖
| វិធីសាស្ត្រ (Method) | គុណសម្បត្តិ (Pros) | គុណវិបត្តិ (Cons) | លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result) |
|---|---|---|---|
| Hash XOR Permutation (HXP) វិធីសាស្ត្រអ៊ិនគ្រីបរូបភាព Hash XOR Permutation |
មិនប្រើតារាង S-box ដែលជួយសន្សំសំចៃអង្គចងចាំបានច្រើន និងមានសុវត្ថិភាពខ្ពស់ក្នុងការទប់ទល់ការវាយប្រហារបែបឌីផេរ៉ង់ស្យែល (Differential attacks)។ | ភាពរសើបនៃរូបភាពកូដសម្ងាត់ (Cipher image sensitivity) នៅមានកម្រិតទាប ដែលអាចជាចំណុចខ្សោយតូចមួយក្នុងការរកឃើញការផ្លាស់ប្តូរតូចតាច។ | ទទួលបានតម្លៃ Entropy ជិត ៨ (៧.៩៩៩) និងភាពធន់នឹងការវាយប្រហារ (NPCR/UACI) ខ្ពស់បំផុតធៀបនឹងច្បាប់ដើម។ |
| Existing Block Ciphers with S-boxes (e.g., Norouzi et al.) វិធីសាស្ត្រអ៊ិនគ្រីបប្រើតារាង S-boxes ដែលមានស្រាប់ |
មានភាពពេញនិយម និងមានការសិក្សាស្រាវជ្រាវច្រើននាពេលកន្លងមក ដែលងាយស្រួលក្នុងការស្វែងរកឯកសារយោង និងកូដគំរូ។ | ត្រូវការទំហំអង្គចងចាំ (Memory) ច្រើនសម្រាប់ផ្ទុក S-boxes ដែលមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ឧបករណ៍ IoT ខ្សោយៗ (Resource-constrained devices)។ | មានតម្លៃ MSE (Mean Square Error) និងការការពារការវាយប្រហារប្រភេទ Chi-square ទាបជាង HXP បន្តិចបន្តួចនៅក្នុងការធ្វើតេស្តភាគច្រើន។ |
ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ឯកសារនេះបានបញ្ជាក់យ៉ាងច្បាស់ពីការប្រើប្រាស់ធនធានកម្រិតទាប (Lightweight) ដោយសារការលុបបំបាត់តារាង S-box ដែលធ្វើឱ្យវាស៊ីអង្គចងចាំ (RAM) និងថាមពលកុំព្យូទ័រតិចបំផុត។
ការធ្វើតេស្តត្រូវបានអនុវត្តលើទិន្នន័យរូបភាពស្តង់ដារអន្តរជាតិ (USC-SIPI database) ដែលគ្មានភាពលម្អៀងផ្នែកប្រជាសាស្ត្រនោះទេ។ ទោះយ៉ាងណាក្តី ការសិក្សានេះមិនទាន់បានសាកល្បងលើរូបភាពជាក់ស្តែងនៅប្រទេសកម្ពុជា ដូចជារូបភាពកាមេរ៉ាសុវត្ថិភាពចរាចរណ៍នៅពេលយប់ ឬរូបភាពពីដ្រូនកសិកម្ម ដែលអាចមានកម្រិតពន្លឺ (Noise/Luminance) និងទម្រង់ខុសប្លែកពីនេះនៅឡើយទេ។
វិធីសាស្ត្រគ្រីបតូកូដធុនស្រាលនេះមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបច្ចេកវិទ្យា IoT នៅប្រទេសកម្ពុជា ជាពិសេសក្នុងគម្រោងដែលខ្វះខាតថវិកាសម្រាប់ទិញឧបករណ៍ទំនើបៗ។
សរុបមក ក្បួនដោះស្រាយ HXP នេះផ្តល់នូវដំណោះស្រាយដ៏មានប្រសិទ្ធភាព និងចំណាយតិច ក្នុងការធានាសុវត្ថិភាពទិន្នន័យរូបភាពសម្រាប់គម្រោងរដ្ឋាភិបាល និងឯកជននៅកម្ពុជា។
ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖
| ពាក្យបច្ចេកទេស | ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) | និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition) |
|---|---|---|
| Substitution boxes (S-boxes) | ជាសមាសធាតុនៅក្នុងប្រព័ន្ធគ្រីបតូកូដដែលធ្វើការផ្លាស់ប្តូរទិន្នន័យ (ជំនួសប៊ីតមួយក្រុមដោយប៊ីតមួយក្រុមទៀត) ដើម្បីលាក់បាំងទំនាក់ទំនងរវាងកូដសម្ងាត់និងទិន្នន័យ ប៉ុន្តែវាមានគុណវិបត្តិត្រង់ថាវាទាមទារទំហំអង្គចងចាំ (Memory) ច្រើនក្នុងការផ្ទុកតារាងទិន្នន័យទាំងនោះ។ | ដូចជាសៀវភៅបកប្រែពាក្យសម្ងាត់មួយក្បាល ដែលអ្នកត្រូវមើលតារាងដើម្បីប្តូរអក្សរ 'ក' ទៅជាអក្សរ 'គ' ធ្វើឱ្យអ្នកផ្សេងអានមិនដឹងសាច់រឿង។ |
| Confusion and diffusion | ជាលក្ខណៈសម្បត្តិគោលពីរនៃប្រព័ន្ធសុវត្ថិភាពទិន្នន័យ ដែលទីមួយ (Confusion) ធ្វើឱ្យកូដសម្ងាត់និងទិន្នន័យមានភាពស្មុគស្មាញរកប្រភពមិនឃើញ និងទីពីរ (Diffusion) ធ្វើឱ្យការផ្លាស់ប្តូរទិន្នន័យដើមតែមួយប៊ីត ជះឥទ្ធិពលធ្វើឱ្យទិន្នន័យកូដប្រែប្រួលជាច្រើនកន្លែង។ | ដូចជាការយកទឹកស៊ីរ៉ូមួយតំណក់ទម្លាក់ចូលក្នុងទឹកកែវធំ (Diffusion) រួចកូរវាបញ្ចូលគ្នាឱ្យខ្លាំងរហូតដល់យើងមើលលែងដឹងថាទឹកនោះផ្សំឡើងពីអ្វីខ្លះ (Confusion)។ |
| XOR operation | ជាប្រតិបត្តិការតក្កវិទ្យា (Logic) លើប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រ ដែលប្រៀបធៀបប៊ីតទិន្នន័យពីរ ដោយបញ្ចេញលទ្ធផលលេខ '១' លុះត្រាតែប៊ីតទាំងពីរនោះមានតម្លៃខុសគ្នា (០ និង ១) ដែលវិធីនេះជួយបង្កើតភាពច្របូកច្របល់ក្នុងការអ៊ិនគ្រីបដោយមិនបាច់ស៊ីអង្គចងចាំ។ | ដូចជាកុងតាក់ភ្លើងពីរនៅក្បាល និងចុងជណ្តើរផ្ទះ បើអ្នកចុចកុងតាក់តែមួយ ភ្លើងនឹងភ្លឺ ប៉ុន្តែបើអ្នកចុចទាំងពីរព្រមគ្នា ឬមិនចុចសោះ ភ្លើងនឹងរលត់។ |
| Bit permutation | ជាដំណើរការនៃការសាប់ ឬផ្លាស់ប្តូរទីតាំងរៀបចំនៃប៊ីតទិន្នន័យ (០ និង ១) ពីកន្លែងមួយទៅកន្លែងមួយទៀត ដើម្បីឱ្យទិន្នន័យកាន់តែរាយប៉ាយ និងបាត់បង់ទម្រង់ដើមទាំងស្រុង។ | ដូចជាការសាប់សន្លឹកបៀរមុនពេលចាប់ផ្តើមលេង ដើម្បីឱ្យបៀរលាយឡំគ្នាគ្មានសណ្តាប់ធ្នាប់ ធ្វើឱ្យអ្នកលេងមិនអាចទាយដឹងថាបៀរអ្វីនៅទីតាំងណា។ |
| Differential cryptanalysis | ជាវិធីសាស្ត្រវាយប្រហាររបស់ពួកហាកឃ័រ (Hackers) ដោយពួកគេព្យាយាមផ្លាស់ប្តូរទិន្នន័យដើមបន្តិចបន្តួច រួចតាមដានមើលថាតើទិន្នន័យដែលបានអ៊ិនគ្រីបរួចផ្លាស់ប្តូរក្នុងទម្រង់បែបណា ដើម្បីទាញរកកូដសម្ងាត់ (Encryption Key) មកវិញ។ | ដូចជាការសាកល្បងចាក់សោទ្វារខុសគ្នាបន្តិចបន្តួចម្តងមួយៗ ដើម្បីស្តាប់សំឡេងម៉ាស៊ីនខាងក្នុងរហូតដល់ដឹងពីគន្លឹះដែលអាចបើកសោនោះបាន។ |
| Information entropy | ជារង្វាស់ស្ថិតិដែលប្រើដើម្បីវាស់ស្ទង់កម្រិតនៃភាពគ្មានសណ្តាប់ធ្នាប់ ឬភាពចៃដន្យនៃភីកសែលរូបភាពដែលបានអ៊ិនគ្រីបរួច (តម្លៃកាន់តែជិត ៨ កាន់តែមានសុវត្ថិភាពខ្ពស់) ដើម្បីបញ្ជាក់ថារូបភាពនោះមិនអាចត្រូវគេទាយទម្រង់ដើមបានឡើយ។ | ដូចជាការបោះគ្រាប់ឡុកឡាក់ ប្រសិនបើវាចេញលេខដោយចៃដន្យគ្រប់ទិសទីគ្មានទម្រង់ជាន់គ្នា នោះមានន័យថាវាមានភាពស្មុគស្មាញ (Entropy) ខ្ពស់។ |
| Hash Algorithm (SHA-256) | ជាក្បួនគណិតវិទ្យាឯកទិស (One-way function) ដែលបំប្លែងទិន្នន័យគ្រប់ទំហំទៅជាកូដប្រវែងថេរមួយ (២៥៦ ប៊ីត) ដែលការផ្លាស់ប្តូរទិន្នន័យដើមសូម្បីតែបន្តិច នឹងធ្វើឱ្យលទ្ធផលកូដផ្លាស់ប្តូរទាំងស្រុង និងមិនអាចបំប្លែងត្រឡប់ក្រោយបានទេ។ | ដូចជាម៉ាស៊ីនកិនសាច់មួយដែលកិនសាច់ចេញមកមានរាងដូចៗគ្នា ហើយអ្នកមិនអាចយកសាច់ដែលកិនរួចនោះ ទៅផ្គុំជាដុំសាច់ដើមវិញបានឡើយ ទោះជាប្រើវិធីណាក៏ដោយ។ |
អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖
ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖
