Программирование Arduino и создание клиентского приложения

У проекта будет клиентская и серверная часть. Серверная часть- это скетч Arduino. Arduino должна обрабатывать поступающие из интернета запросы пользователя, а затем посылать ему данные датчиков, либо выполнять команды, которые поступили от пользователя, например, повернуть сервопривод. Подключается к интернету Arduino с помощью Ethernet-расширения enc28j60 (можно использовать Ethernet Shield или еще какой-нибудь Shield). 

Смысл работы в том, чтобы обеспечить аутентификацию этих команд. При отправке каждой команды от пользователя или отправке пользователю данных от Arduino должна проводиться процедура взаимной аутентификации. {}Key, {}k шифрование. Она описана на рисунке (Он прикреплен). 

Шифрование можно использовать AES 128 бит. Но, возможно, оно будет долго работать. Поэтому я думал использовать шифрование попроще, например, легковесную криптографию, т.е. дополнительно необходимо будет написать этот шифр (например, Speck или какой-то другой). Но это надо обсуждать. 

В приложении необходимо продумать процедуру регистрации нового пользователя (соответственно надо передать как-то ключи шифрования нового пользователя на Arduino), процедуру авторизации – установления нового сеанса для обмена информацией. 

В самой клиентской программе должны быть блоки: регистрация, авторизация, отправка команд, принятие данных с датчиков. 

Вообще, с передачей и хранением ключей надо что-то придумать. Откуда их брать пользователю, где их хранить на Arduino. 

По поводу взаимной аутентификации. Случайные числа вырабатываются и шифруются симметричным ключом, который вырабатывается при регистрации (может быть тут можно использовать диффи-хелмана, но потянет ли Arduino, не понятно). Каждый шаг трехэтапной аутентификации тоже, наверное, надо шифровать сеансовым ключем (который опят-таки надо придумать как вырабатывать и вообще стоит ли его использовать, не знаю). 

Вообще говоря, задача минимум стоит в том, чтобы показать, что есть клиент и он знает пароль, по которому получает ключ шифрования. И если пароль (а соответственно и ключ) верный, то он может получать и передавать данные на Arduino через интернет. 

Если мы меняем символ в ключе на Arduino или у пользователя, то процедура аутентификации не проходит и данные на приложение и с приложения не поступают. 

За основу бралась статья (прикрепленный pdf-файл). 

Срок исполнения до 16.06.2018