Configurable design and FPGA implementation of the rijndael algorithm-the advanced encryption standard
Rijndael-gelişmiş şifreleme standardı algoritmasının yapılandırılabilir tasarımı ve FPGA ortamında gerçeklenmesi
- Tez No: 139363
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖMER CERİD, YRD. DOÇ. DR. ARDA YURDAKUL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
ÖZET RUNDAEL - GELİŞMİŞ ŞİFRELEME STANDARDI ALGORİTMASININ YAPILANDIRILABİLİR TASARIMI VE FPGA ORTAMINDA GERÇEKLENMESİ Rijndael sayısal haberleşme sistemleri arasında güvenli data transferi sağlayabilmek için uluslararası bir standart olarak kabul edilmiş bir şifreleme algoritmasıdır. Bir önceki şifreleme standardı olan DES'i kırabilmek amacıyla yapılan çeşitli saldırılardan sonra sayısal haberleşme sistemlerindeki data gizliliğini ve doğruluğunu koruyabilmek amacıyla yeni bir şifreleme standardının geliştirilmesine ihtiyaç duyuldu. Uluslararası bir yarışmadan sonra, Rijndael Birleşik Devletler Ulusal Standart ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) tarafından seçildi ve Gelişmiş Şifreleme Standardı (AES) olarak duyuruldu. Rijndael algoritması temelde 128, 192 veya 256 bit data blokları üzerinde, 128, 192 veya 256 bit anahtar uzunluklarından birini kullanarak çalışabilen bir simetrik blok şifresidir. AES seçiminden sonra, algoritmanın donanım gerçeklenmesi algoritmaya akıcılık, fiziksel güvenlik ve yazılım çözümlerinden çok daha yüksek bir performans katabilmek amacıyla oldukça çekici hale geldi. Bu tezde yapılmış olan iş; data ve anahtar boyutları 128, 192 ve 256'dan herhangi birini kullanarak çalışabilen ve gerçeklenebilen, tamamen esnek şifreleme, şifreyi çözme ve birleşik şifreleme-şifreyi çözme bloklarının tasannu ve FPGA ortamında gerçeklenmesidir. Bu çalışmadaki tüm tasarımlar tamamen VHDL kullanılarak kodlanmıştır. Yapılan işe çeşitlilik vermek amacıyla üç farklı yapılandırılabilir tasarım yapıldı. Tasarım herhangi bir başka tasarımda tekrar kullanılabilmesi amacıyla mümkün olduğu kadar yapılandırılabilir ve esnek olarak yapılmaya çalışıldı.Tasarım diğer block şifreleyeci çalışma yöntemlerinin de temel elemanı olan Elektronik Kod Kitabı (ECB) yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Dizayn sonrasında AES block şifreleyici muhtemel olan data ve anahtar boyutlarının çeşitli kombinasyonları için test edilmiş, gerçeklenmiş ve sonuçlar kıyaslanmıştır.
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT CONFIGURABLE DESIGN AND FPGA IMPLEMENTATION OF THE RUNDAEL ALGORITHM - THE ADVANCED ENCRYPTION STANDARD Rijndael is a cryptographic algorithm, which is accepted as an international standard to achieve secure data transfer between digital communication systems. After various attacks to crack the previous encryption standard, DES, a new encryption standard is needed to be developed to achieve data privacy and authenticity in digital communication systems. After a worldwide competition, Rijndael has been selected by US National Institute of Standards and Technology (NIST) and announced as Advanced Encryption Standard (AES). The Rijndael algorithm mainly consists of a symmetric block cipher that can process data blocks of 128, 192 or 256 bits, using key lengths of 128, 196 and 256 bits. After the selection of AES, hardware implementation of the algorithm became highly attractive to provide the cryptographic algorithm agility, physical security and potentially much higher performance than software solutions. The work done in this thesis is the design and implementation of a configurable and fully flexible encryptor, decryptor and combined encryptor-decryptor modules that can be synthesized for any set of data and key size of 128, 192 or 256. All the designs in this work are fully coded in VHDL. In order to give a variety to the work, three different configurable cores have been designed. Also the modules are tried to be designed as configurable and as flexible as possible to be re-used in any kind of design. The modules are designed by using Electronic Code Book (ECB) mode that is basic element of all other block cipher operation modes. After the design, AES block cipher has been simulated and synthesized for different sets of data and key size and the results have been compared.
Benzer Tezler
- Model tabanlı adaptif LMS hüzmeleme tasarımı ve FPGAüzerinde gerçeklenmesi
Model-based design and FPGA implementation of adaptive LMS beamforming
EŞREF TEMEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN COŞKUN KARALAR
- Hardware accelerated packet parsers and deparsers for high-throughput flow classification in computer networks: Design, implementation and evaluation
Bilgisayar ağlarında yüksek veri hacimli akış sınıflandırması için donanım hızlandırmalı paket ayrıştırıcılar ve birleştiriciler: Tasarım, uygulama ve değerlendirme
ÖMER BAYRAM DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENAN ECE SCHMİDT
- FPGA üzerinde MAC/IP/UDP protokolünün gerçeklenmesi
Implementation of MAC/IP/UDP protocol on FPGA
SERVET AYOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- Sahada programlanabilir kapı dizileri kullanılarak sayısal tasarım kartı gerçeklenmesi
Implementation of a digital design board by using field programmable gate arrays
İSMAİL HAKKI TOPÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ECE OLCAY GÜNEŞ
- HC-FFT: Highly configurable and efficient FPGA ımplementation of FFT
Başlık çevirisi yok
PAKİZE ERGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN FATİH UĞURDAĞ