Utilização de Criptografia em Modo CTR Aplicada ao Armazenamento de Arquivos em Nuvem

(WCGA 2018)

Vandeir Eduardo, Luis Carlos E. de Bona, Wagner M. Nunan Zola
Resumo
Este trabalho descreve uma abordagem inovadora de utilização do modo de operação CTR aplicado a Sistemas de Arquivo Criptográficos (SAC). As propriedades do modo CTR são particularmente aplicáveis ao armazenamento de arquivos em nuvem, embora poucos estudos existam demonstrando sua efetiva aplicação nesse contexto, ou até mesmo em sistemas de arquivos. São tratadas questões importantes relacionadas à geração, manipulação e armazenamento de nonces. Para geração é apresentada uma forma determinística baseada em contadores. Consideramos formas alternativas para armazenamento baseadas em intercalação e separação, e avaliamos o uso das funções pread/pwrite e mmap para manipulação e acesso a essas estruturas. Procurando analisar o impacto no desempenho, apresentamos resultados experimentais que comparam um SAC operando em seu modo tradicional (CBC) e o modo CTR implementado.
Abstract
This work describes an innovative approach to using CTR mode of operation applied to cryptographic file systems. CTR mode properties are particularly applicable to cloud file storage, although few studies exist demonstrating their effective application in this context, or even in file systems. Important issues related to the generation, manipulation and storage of nonces are addressed. A deterministic form based on counters is presented for generation. We consider alternative forms for storage based on interleaving and separation. We evaluate the use of pread/pwrite and mmap functions for manipulation and access to these structures. In order to analyze the performance impact, we present experimental performance results by comparing a cryptographic file system operating in its traditional mode (CBC) and the implemented CTR mode.

2018-05-07

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