СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЛЕГКОВЕСНЫХ БЛОЧНЫХ ШИФРОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОБНОВЛЕНИЙ МОДЕЛИ В ФЕДЕРАТИВНОМ ОБУЧЕНИИ

2026

Закрытый доступ Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.51775/2790-0886_2026_72_1_393
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Федеративное обучение (FL) активно применяется в распределённых средах Интернета вещей (IoT), обеспечивая совместное обучение моделей без передачи исходных данных на центральный сервер. Однако процесс обмена обновлениями модели формирует новые уязвимости, включая возможность перехвата, анализа и модификации передаваемых параметров. В условиях ресурсно-ограниченных микроконтроллерных устройств применение классических криптографических механизмов может приводить к существенным вычислительным и энергетическим затратам, что делает их интеграцию крайне затруднительной. В работе представлено комплексное экспериментальное исследование легковесных блочных шифров SIMON-64/128, SPECK-64/128 и PRESENT-80, реализованных на платформе ESP32 для защиты передачи обновлений модели в FL-сценарии. Сравнительный анализ выполнен по показателям использования оперативной и постоянной памяти, задержки шифрования и дешифрования, продолжительности операций и энергопотребления, измеренного с применением лабораторной платформы NI ELVIS II. Результаты демонстрируют выраженные различия в характеристиках алгоритмов: SPECK обеспечивает наилучший баланс между производительностью и энергопотреблением, SIMON демонстрирует умеренные показатели, тогда как PRESENT характеризуется более высокой вычислительной и энергетической нагрузкой при программной реализации. Полученные данные подтверждают практическую применимость легковесной криптографии для обеспечения защищённой передачи обновлений модели федеративной системы в ресурсно-ограниченных IoT-системах.