Geri Dön

FPGA ımplementation of quantum key distribution based communication

Kuantum anahtar dağıtıcılı iletişimin FPGA'le gerçeklenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 777658
  2. Yazar: YİĞİT BİLGİN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SEZER GÖREN UĞURDAĞ, PROF. DR. HASAN FATİH UĞURDAĞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 58

Özet

Her geçen gün klasik methodlarla cihazlar arasında güvenli iletişim kurmak, bilgisayarların hesaplama hızındaki artıştan dolayı zorlaşmaktadır. Kuantum Anahtar Dağıtıcısı'nın amacı dolanık foton kaynağı (EPS) ile yaratılan dolanık foton çiftlerinin iki veya daha fazla terminale gönderilmesiyle terminaller arasında klasik iletişim kanallarında kullanılması için güvenli bir anahtar oluşturulmasıdır. EPS tek bir anahtar oluşturmak için her terminale beş milyon dolanık foton çifti göndermektedir. Bu kompleks ve zaman açısından kritik işlem için bir merkezi işlem birimi (CPU) yeterince verimli değildir. Özü itibariyle güvenli olan bu anahtarın klasik iletişim kanallarında kullanılması için makul bir zaman çerçevesinde elde edilebilmesi gerekmektedir. Bu sebebten yapılması gereken her işlemin alan programlanabilir kapı dizileriyle (FPGA'lerle) bir veri hattı mimarisi tasarımında yapılması gerekmektedir. Kuantum anahtar dağıtımının FPGA'lerle gerçeklenmesi içerisinde birçok alt problem barındırmaktadır. Bu problemler terminaller arası saat senkronizasyonu, terminaller arasındaki zaman kaymasının hesaplanması, foton çiftleriyle güvenli bir anahtar üretilmesi ve oluşturulmuş güvenli anahtar üzerinde hata düzeltmelerinin yapılmasıdır. Bu tez kuantum anahtar dağıtım sistemlerini, FPGA'lerle bir kuantum anahtar sistemi oluşturmak için bir mimari tasarımı, ve FPGA'lerle oluşturulmuş son sistemin tam anlamıyla doğrulanması için bir metodoloji sunmaktadır.

Özet (Çeviri)

Secure communication between devices becomes harder to achieve with classical methods due to increase in computational speed of computers. Goal of Quantum Key Distribution is sent entangled photon pairs with entangled photon source (EPS) to two or more terminals and create a secure key to use in classical public channels between terminals. EPS sends five million entangled photon pairs to each terminal to create a single key. For this complex and time critical processing operations, a central process unit (CPU) is not efficient enough. So every single operation that needs to be done in a pipeline architecture design with field programmable gate arrays (FPGAs) to obtain this inherently secure key in a reasonable time frame for use in public channels. Hardware implementation of quantum key distribution has multiple sub problems. Some of these problems are clock synchronization between terminals, calculation of time shift between terminal with entangled photon pairs, error correction in each terminal with received entangled photon pairs and generating a secure key with received entangled photon pairs from EPS. This thesis covers explanation of a quantum key distribution systems, an architectural design to create a quantum key distribution system with FPGAs, and a methodology for absolute verification of the final implemented system with FPGAs.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    757042

    Compact and flexible NTRU implementation on FPGA

    NTRU algoritmasının FPGA üzerinde gerçeklenmesi

    SİNAN EMİR KORKMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Siber Güvenlik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CİHANGİR TEZCAN

  2. Tez No

    864196

    Hardware design of K2RED modular multiplication algorithm used in number theoretic transform for post quantum cryptography and homomorphic encryption

    Post kuantum kriptografi ve homomorfik şifreleme için sayı teorik dönüşümünde kullanılan K2RED modüler çarpma algoritmasının donanım tasarımı

    FURKAN CAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SIDDIKA BERNA ÖRS YALÇIN

  3. Tez No

    648550

    FPGA implementation of low latency and high SFDR cordic based direct digital synthesizer

    Başlık çevirisi yok

    NUR FAJAR RIZQI ANNAFIANTO

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN FATİH UĞURDAĞ

    DOÇ. SERGEY POLYAKOV

  4. Tez No

    315682

    Sayısal görüntü iyileştirme algoritmalarının geliştirilmesi ve bu algoritmaların gerçek zamanlı gömülü sistemlerde gerçeklenmesi

    Development of digital image enhancement algorithms and implementation of the developed algorithms on embedded real systems

    OZAN TEKDUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ŞEBNEM BORA

  5. Tez No

    680357

    Efficient hardware implementations for lattice-based cryptography primitives

    Kafes-tabanlı kriptografi öğeleri için verimli donanım uygulamaları

    AHMET CAN MERT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDİNÇ ÖZTÜRK

Geri Dön