Design and FPGA implementation of hash processor
Güvenli özetleme algoritmaları işlemcisi modellenmesi ve FPGA üzerinde gerçekleştirilmesi
- Tez No: 176943
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT AŞKAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kriptografi, İşlemciler, Cryptography, Processors
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, VHDL donanım modelleme dili kullanılarak güvenli özetleme algoritmalarını gerçekleyen FPGA tabanlı bir işlemci tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir.Güvenli özetleme algoritmaları en temel kriptolojik algoritmalar arasındadır ve iletişim ve imza doğrulama işlemlerinin birçok aşamasında kullanılmaktadır. Bu fonksiyonlar değişebilir uzunluktaki bir mesajın sabit uzunlukta özetini elde etmek için kullanılmaktadır. Güvenli özetleme algoritmalarından olan SHA1 ve SHA2?256, her iki algoritmayı da FPGA üzerinde ortak donanım blokları kullanarak gerçekleştirmek için komutlar bulmak amacıyla detaylı ve karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bu incelemenin sonucunda SHA-1 ve SHA-256 güvenli özetleme algoritmalarını destekleyen ve standart UART iletişim ara yüzüne sahip bir güvenli özetleme algoritması işlemcisi tasarlanmıştır. Güvenli özetleme algoritması işlemcisinin komut seti 14 komuttan oluşmaktadır. Bu komutlardan 6 tanesi SHA-1 ve SHA-256 güvenli özetleme algoritmaları için geliştirilmiş özel komutlardır. Komutların adres boyu 6 bit, veri uzunluğu ise 32 bittir. Tasarlanan komut seti diğer özetleme fonksiyonları için de genişletilebilir ve aynı mimari yapı kullanılarak gerçekleştirilebilir.Tasarım, VHDL dili kullanılarak modellenmiş ve Xilinx FPGA kullanılarak donanım ortamında doğrulanmıştır. Güvenli özetleme algoritmalarının bir işlemci yapısında gerçekleştirilmesinin avantajları ve dezavantajları vurgulanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, an FPGA based hash processor is designed and implemented using a hardware description language; VHDL.Hash functions are among the most important cryptographic primitives and used in the several fields of communication integrity and signature authentication. These functions are used to obtain a fixed-size fingerprint or hash value of an arbitrary long message. The hash functions SHA-1 and SHA2-256 are examined in order to find the common instructions to implement them using same hardware blocks on the FPGA. As a result of this study, a hash processor supporting SHA-1 and SHA2-256 hashing and having a standard UART serial interface is proposed. The proposed hash processor has 14 instructions. Among these instructions, 6 of them are special instructions developed for SHA-1 and SHA-256 hash functions. The address length of the instructions is six bits. The data length is 32 bits. The proposed instruction set can be extended for other hash algorithms and they can be implemented over the same architecture. The hardware is described in VHDL and verified on Xilinx FPGAs. The advantages and open issues of implementing hash functions using a processor structure are also discussed.
Benzer Tezler
- Design and implementation of a lightweight Bloom filter accelerator for internet of things applications
Nesneleriın interneti uygulamalarına yönelik kaynak verimli bir Bloom filtre hızlandırıcısı tasarımı ve gerçeklemesi
HÜSEYİN AYDIN SEYMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- Yakın alan haberleşmesi ile güvenli uygulamalar için donanım/yazılım ortak sistem tasarımı ve gerçeklenmesi
Hardware/software codesign and implementation for secure near field communication applications
SUBUTAY GİRAY BAŞKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SIDDIKA BERNA ÖRS YALÇIN
- Fiziksel klonlanamaz fonksiyonlar yardımıyla anahtar üretimi ve lisans doğrulama
Key generation and license authentication using physical unclonable functions
ŞAHİN BAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- Design of an Inter-Chip Authentication Module for a Synthesizable Soft Processor Core
Sentezlenebilir Bir İşlemci Çekirdeği için Tüm devreler Arası Kimlik Doğrulama Modülü Tasarımı
AHMAD HASAN ABED AL KHAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İHSAN ÇİÇEK
- İkinci nesil sayısal video yayını (DVB-S2) ileri hata kodlama birimi tasarımı ve gerçeklemesi
Design and implementation of forward error correction unit for second generation digital video broadcasting (DVB-S2)
ŞAKİR BALTA
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KARTAL