ماتریس های سبک وزن MDS از مرتبه 4 برای اولیه های رمزنگاری با پیاده سازی در سخت افزار

لایه های انتشار یکی از اجزای مهم توابع درهم ساز و الگوریتم های رمز بلوکی سبک وزن هستند. در این مقاله مجموعه ای از ماتریس های MDS
سبک وزن از مرتبه 4 که هزینه پیاده سازی شان با وارون شان برابر است را ارائه می دهیم. هدف اصلی مقاله طراحی لایه های انتشار سبک وزن برای اولیه های رمزنگاری با پیاده سازی در سخت افزار است. معیار سنجش نیز بر اساس تعداد XOR های لازم برای پیاده سازی در نظر گرفته شده است.
در ابتدا، شرایط لازم و کافی برای MDS بودن ماتریس هایی که از حاصل ضرب ماتریس های باینری و ماتریس های نظیر sigma-LFSR ها حاصل می شوند را به دست آورده و اثبات می کنیم هزینه پیاده سازی این ماتریس هایMDS برابرXOR است. سپس بر اساس تجربه حاصل از بررسی ماتریس های مذکور، فضای جستجو را گسترش می دهیم و خانواده هایی از ماتریس هایMDS سبک وزن از مرتبه 4 با هزینه های پیاده سازی و XOR ارائه می دهیم. هزینه پیاده سازی سبکوزن ترین MDS از مرتبه 4 که در این مقاله ارائه شده اند با هزینه پیاده سازی سبک وزن ترین ماتریس هایMDS موجود برابری می کند.