ХЕШУВАННЯ ДАНИХ ОПТОЕЛЕКТРОННОГО ПРИСТРОЮ НА ОСНОВІ ОПТИЧНО-КЕРОВАНИХ ТРАНСПАРАНТІВ З НАБОРОМ ЛОГІЧНИХ ОПЕРАЦІЙ ДЛЯ РОБОТИ З МАСИВАМИ ДАНИХ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.36.2020.20Ключові слова:
транспарант, алгоритм, паралелізм, масив, хеш-функція, KeccakАнотація
У даній статті розглядається можливість створення оптоелектронного пристрою з набором логічних операцій для роботи з великими масивами даних. Даний пристрій складається з двох шарів керованих оптичних напівпровідникових транспарантів, на основі яких виконується хешування функції за допомогою алгоритму Keccak. Керовані транспаранти служать для введення, виведення і обробки інформації у спеціалізованих обчислювальних системах. Однією із основних і найбільш застосовуваних груп методів, що дозволяють реалізовувати збільшення швидкості обробки інформації, є методи паралельних обчислень. Для того, щоб збільшити швидкість обробки великої кількості даних, потрібно поставити на роботу транспарантів алгоритм, який буде виконувати будь-які логічні операції, в даному випадку будуть виконуватись такі операції, як підсумовування по модулю 2 і функція rot (X, n), яка означає циклічний зсув певного елемента Х на задане число позицій. Дана робота виконується на логічних елементах на типах SEED-приладів. Для вирішення проблеми із збільшенням швидкості оброблення великорозмірних масивів даних запропоновано створити оптоелектронну базу, яка працює на базі алгоритму хешування даних Keccak з набором логічних операцій. Даний алгоритм має безліч параметрів, що налаштовуються з метою забезпечення оптимального співвідношення криптостійкості і швидкодії для певного застосування алгоритму на певній платформі. Keccak має просту схему типу Sponge-функції або іншими словами – губку. Алгоритм Keccak складається з двох етапів, які включають в себе етап поглинання і стискання. Регульованими величинами є: розмір блока даних, розмір стану алгоритму, кількість раундів у функції f та інші. Реалізація цього методу обробки даних можлива на багатопроцесорних комп’ютерах, масивно-паралельних структурах, конвеєрних пристроях та інших спеціалізованих обчислювачах, які виконують функції, описані в даній роботі.
Посилання
Лисенко Г.Л., Мялківська І.В. Оптимізація спеціалізованих обчислювальних систем для виконання складних матричних операцій на основі оптичних транспарантів [електронний ресурс]. Контроль і управління в складних системах (КУСС-2008): зб. тез доп. ІХ Міжнар. конф., 21-23 жовтня 2008р. Вінниця, 2008. http://www.vstu.vinnica.ua/mccs2008/ukr/abstracts_UA.html.
Лисенко Г.Л.,. Мялківська І.В, Дюдюн О.В. Оптоелектронний пристрій на основі транс-парантів з повним набором логічних операцій для роботи з матрицями. Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології, 2009р. № 1(17). С.71-76.
Micah B. Yairi. An optically controlled optoelectronic switch: from theory to 50 gigahertz burst-logic demonstration. A dissertation submitted to the department of applied physics and the committee on graduate studies of Stanford University in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy, 2001. 210p.
Захаров С.М., Федоров В.Б., Цвєтков В.В. Оптоэлектронные интегральные схемы с применением полупроводниковых вертикально излучающих лазеров. Квантовая электроника, 1999. №3, 28. С.189-206.
Lysenko G.L., Kuzmenko L.V., Kisała P., Klimek J. & Kalimoldayev M. (2019, November). The use of optically controlled transparent and blockchain technology for the processing of large-scale data arrays. In Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments 2019 (Vol. 11176, p. 111760G). International Society for Optics and Photonics.
Morris J. Dworkin SHA-3 Standard: Permutation-Based Hash and Extendable-Output Functions. DOI:10.6028/nist.fips.202.
