Comparison of AES and DES cryptographic algorithms onFPGA
AES ve DES kriptografik algoritmalarının FPGA üzerindekarşılaştırılması
- Tez No: 654020
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NURETTİN BEŞLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Harran Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın konusu, mesajları ve verileri anlaşılmaz ve saldırılara karşı dirençli kılmak için dönüştürme sanatı olan kriptografi yöntemleridir. Bu yöntemler, şifreleme ve şifre çözme süreçlerini içerir. Veri üretiminin artan karmaşıklığı göz önüne alındığında, güvenli iletişim ihtiyacı da oldukça hızlı bir şekilde artmaktadır. Paket işleme ve kriptografi dahil olmak üzere iletişim sistemlerinin verimliliği, yalnızca ağın kapasitesine değil, aynı zamanda şifreleme-şifre çözme seviyesine de bağlıdır. Ağ işlemcileri, Uygulamalara Özgü Programlanabilir İşlemcilerdir(ASIC) ve yeni nesil ağ ekipmanlarının kritik bileşenleri haline gelmiştir. Bu çalışmada, iyi bilinen bazı kriptografi yöntemlerini karşılaştıracak ve bu yöntemlerin kripto işlemci tasarımı için avantaj ve dezavantajlarını analiz edeceğiz, İnternetin hızlı ilerlemesi ile siber koruma veri toplama ve iletimi açısından her geçen gün daha da önem kazanmaktadır. Kriptografik algoritmaların kullanılması, hassas verilerin savunulmasını ve siber güvenliğin korunmasını sağladı. En tanınmış şifreleme algoritmaları DES ve AES'tir. İşlemci kapasitesinin artması nedeniyle DES algoritması, AES ile değiştirildi. Şifreleme işlemi, düz metin verilerini şifreli metin adı verilen karıştırılmış ikili verilere dönüştürür. Orijinal metin, şifreli metinden özel bir anahtarla elde edilebilir. Bu çalışma, yazılımda programlanabilen kriptografik algoritmaları analiz etmeyi amaçlamaktadır. Kripto işlemcileri üretmek için Uygulamaya Özel Entegre Devreler (ASIC'ler) ve Alan Programlanabilir Kapı Dizileri (FPGA'ler) kullanılmıştır. Seçilen algoritmalar hızlı ve kolay programlanabilme özellikleri nedeniyle FPGA üzerinde uygulanacaktır. Yerleşik devrenin işlevselliğini kontrol etmek için zamanlama simülasyonu yapılır. Ayrıca yaygın olarak kullanılan şifreleme algoritmaları, Hız, Bellek kullanımı ve Blok kullanımı gibi parametreler açısından karşılaştırıldı. Algoritmalar gömülü ve taşınabilir uygulamalar için Xilinx Spartan 6 Aracı kullanılarak gerçekleştirildi. Sonuçlar gösterdi ki; AES algoritması şifreleme / şifre çözme işlemi için DES'e göre daha az işlem süresine ihtiyaç duymakta, daha az bellek ve işlem bloğu gerektirmektedir.
Özet (Çeviri)
The topic of this study is the methods of cryptography, which is the fine art of transforming messages or data in order to render them unrecognizable and resistant to attacks. It involves encryption and decryption processes. Given the growing complexity of data production, the need for safe communication is also rising quite rapidly. The efficiency of communication systems, including packet processing and cryptography, relies not only on the capacity of the network but also on the level of encryption-decryption. Network processors are programmable processors unique to applications and have become critical components of next-generation network equipment. In this study, we will compare some well-known cryptography methods and analyze the advantages and disadvantages of these methods for crypto-processor design. With the fast progression of the internet, in terms of data collection and delivery, cyber protection is becoming extremely relevant every day. The use of cryptographic algorithms has accomplished the protection of sensitive data and the preservation of cyber security. Most recognized cryptographic algorithms are DES and AES. Due to the growth of processor capability, the DES algorithm is replaced with AES. Encryption operation changes a plain text data to scrambled binary data called ciphertext. The original text can be retrieved with an special key from the ciphertext. This study aims to analyze cryptographic algorithms that can be programmed in software. Application Specific Integrated Circuits (ASICs) and Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) have been used to produce crypto-processors. The chosen algorithms will be implemented on FPGA due to their fast and easy programming capabilities. Timing simulation is conducted to check the built circuit's functionality. Furthermore, the commonly used encryption algorithms are also compared in terms of the parameters such as Speed, Memory usage and Block usage. The algorithms were implemented using the Xilinx Spartan 6 Tool for embedded and portable applications. The results show that AES needs less processing time than DES, requires less memory and blocks for encryption/decryption process.
Benzer Tezler
- Akıllın kartlarda yeni güvenlik sistemlerinin incelenmesi
New security researchments on smart card systems
EMRE BAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BÜLENT ÖRENCİK
- Farksal güç analizi saldırılarına dayanıklı döngüsel simetrik s-kutularının tasarımı
Farksal güç anali̇zi̇ saldirilarina dayanikli döngüsel si̇metri̇k s-kutularinin tasarimi
MUHAMMET ALİ EVCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. SELÇUK KAVUT
- LALE: Yeni bir hafif siklet blok şifreleme algoritması tasarımı
LALE: A new lightweight block encryption algorithm design
FATMA BETÜL PAK
- BIG DATA SECURITY COMPARATIVE ANALYSIS OF SYMMETRIC ALGORITHMS INTEGRATION ON APACHE SPARK
APACHE SPARK ÜZERİNDE SİMETRİK ALGORİTMALARIN ENTEGRASYONUNDA BÜYÜK VERİ GÜVENLİĞİ KARŞILAŞTIRMALI ANALİZİ
AHMED MAZIN SHIHAB AL-DAKHEEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiElektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. OSMAN NURİ UÇAN
- Bulut veri güvenliğinde şifreleme yöntemlerinin performans değerlendirmesi
Performance evaluation of encryption methods in cloud data security
FURKAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolNecmettin Erbakan ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN HAKLI