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: 95
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
- Data şifreleme algoritmaları ve performans analizi
Data encryption systems and performance analysis
İLHAN CİĞER
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SIDDIK BİNBOĞA YARMAN
- Genetik kod yöntemi ile kriptoloji uygulaması
Cryptology application with genetic code method
MUSTAFA ZENGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKarabük ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZAFER ALBAYRAK
- 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
- Gizli anahtarlı kriptosistemlerin tasarımında cebirsel yapıların önemi ve kriptanaliz
The importance of algebraic equations on secret key cryptosystems design and cryptanalysis
OSMAN KARAAHMETOĞLU
Doktora
Türkçe
2010
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTrakya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERCAN BULUŞ