Parallel ımplementatıon of aes algorıthm usıng cuda & MPI
Aes algoritmasinin cuda & MPI kullanilarak parallellestirilmesi
- Tez No: 354322
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NURDAN SARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çankaya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bugünün standartlarını göre hayat onlıne olarak ilerlemektedir. İnsanlar mutfak alışverişlerini, elektornik eşyalarının internet üzerinden satın alıyorlar, internet üzerinden arkadaşlık kurup flört ediyorlar, bankacılık işlemlerini online olarak gerçekleştiriyorlar. Hatta, baz internet siteleri uzerinden, online dersler verilerek insanlar n lisans eğgitiminde ihtiya ç duydu gu dersleri önceden alması nı n imkan ı sağlanı yor. Bazı devletler, uzak ülkelerdeki askeri birliklerine veya elçiliklerine gönderilmesi gereken hassas bilgilerini internet uzerinde bulunan bulut çöz ümlerine yükleyebiliyorlar. Bu verilerin, hassaslı klar nedeniyle, yetkisiz erişime karşı korunmas ı gerekiyor. 2000 yı lı nı n ekim ay ında, Amerikan hük umeti taraf ından ulusal standard olarak AES algoritmas ı kabul edilmi ştir. Kriptogra fı, temel olarak, verinin bütünlüğgünü, gizlili ğini ve kayna ğı nının do ğrulanmas ını hedefleyen matematik metodlardan olu şmaktad ır. Kriptogra fi, verinin gizlili ğinin ve bütünlüğünün korunmas ı icin güzel bir y öntem olmas ına ra ğmen yine de zaman ve hesaplama g ücüne ihtiya ç duymaktad ır. G ünümüzde bilgisayarlar Gigahertz olarak ölçülen yüksek i şlemci frekanslar ına ula şmışlardı r. Ancak, boyutu 1GB'dan büyük bir dosya şifrelenmek istendiğinde, yaklaşık olarak 10 dakikadan daha uzun bir s üreye ihtiyaç duyulabilmektedir. Bankac ılı k işslemleri g öze alındığında ise, zaman, pahal ı bir kaynaktır. Ayrıca bireyler, g ünüm üzde olduk ça pahal ı ekran kartlar ı kullanmaktadırlar. Bu ekran kartlarından baz ları neredeyse normal işlemcilerden bile daha güçlüdürler. Bu donanımları (ekran kartlar ve i slemciler) kullanabilmek için birtakım haz r kütüphaneler bulunmaktadır. OpenMPI ve CUDA bu kütüphanelerden ikisidir. OpenMPI, programcıya CPU üzerinde kodunu parallel olarak çalıştırma ve bilgisayarın bütün işlemcilerini kullanma imkanı sunarken, CUDA ise, aynı kodun ekran kartı üzerinde çalıştırılmasına imkan sağlamaktadır. Ekran kartı üzerinde çalıştırılan bu kod, bütün çekirdekleri kullanarak, paralel olabileceği gibi, seri olarak da geliştirilebilir. Bu çalışmanın amacı, AES algaritmasını hem OpenMPI, hem de CUDA kütüphanelerini kullanarak paralelleştirmek ve AES'in orjinal seri kodu ile paralelleştirilmiş kodları calışma s üeleri açısından kıyaslamaktır.
Özet (Çeviri)
According to today's standards, life goes online. People do their shopping and buying electronics through online stores. They date online and banks are transferring money online. Even, bachelor courses are online. Also, governments may keep their sensitive data such as tactical information for troops or messages for embassies on cloud computing systems which might be located on other countries. Because of its sensitivity, these type of data must be protected from unauthorized access and its integrity should be guaranteed. Cryptography is based on mathematical techniques which concentrated on data con fidentiality, integrity and origin authentication. Encryption Standard (AES) is the national standard of U.S. which is accepted by U.S. government on October 2000. Encryption is a good way to protect data integrity and confi dentiality. Still, encryption requires time and computation power. Today, computers have reached high clocking speed measured by Gigahertz. If one tries to encrypt a data over 1GB it could take more 10 than minutes to nish the operation. Upon thinking of computers, they come with multiple processors. Also, today we have very expensive GPUs installed in our computer cases. These GPUs are almost powerful than CPUs. There are several libraries to get full advantage of CPUs and GPUs. Two examples for these libraries are OpenMPI and CUDA. While OpenMPI allows developer to use all CPUs parallelly, CUDA allows developer to submit his/her code to run on GPU. The application running on GPU might be a serial application or parallel application divided to GPU cores. This study aims to paralleling AES algorithm using both OpenMPI and CUDA libraries and comparing time di erences between these two methods and classical serial method on a CPU.
Benzer Tezler
- Hibrit bir kripto algoritmasının paralelleştirilerek çok çekirdekli işlemcilerin performansının analiz edilmesi
Analyzing performance of multicore processors by parallelization of a hibrid crypto algorithm
ECEM İREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. AYLİN KANTARCI
- Kuantum bilgisayarlarda polinom interpolasyonu ile anahtar dağıtımı
Key distribution with polynomial interpolation in quantum computers
BERRAK UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Matematikİstanbul Teknik ÜniversitesiMatematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERGÜN YARANERİ
DOÇ. DR. ENVER ÖZDEMİR
- Klonlanamaz fonksiyonlar ve yardımcı bilgiler kullanılarak patent hakları korunması, özgün algoritma ve donanımın güvenliğinin sağlanması
Protection of patent rights, maintenance of original algorithm and hardware security using physical unclonable functions and helper data
BURAK GÖVEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- How cryptographic implementations affect mobile agent systems
Şifreleme gerçekleştirmelerinin gezgin aracı internet sistemlerini nasıl etkilediği
İSMAİL ULUKUŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiSistem ve Kontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN ANARIM
- Hataya bağışıklı mikroişlemci tasarımı
Fault tolerant microprocessor design
BUSE USTAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN