Please use this identifier to cite or link to this item: https://apothesis.eap.gr/handle/repo/31704
Title: Σχεδιασμός και Υλοποίηση σε VHDL του μηχανισμού ασφαλείας που χρησιμοποιείται στο Bluetooth Low Energy
Authors: ΜΟΥΜΟΥΛΙΔΗΣ, ΝΙΚΟΛΑΟΣ
Advisor: Κίτσος, Παρασκευάς
Keywords: Ασφάλεια Bluetooth Low Energy;AES υλοποίηση σε FPGA;AES;AES αρχιτεκτονική 8 bit;συνεπτυγμένος μετασχηματισμός S-Box
Issue Date: 2016
Abstract: Ο αλγόριθμος AES (Advanced Encryption Standard) είναι η κύρια επιλογή για το σύνολο σχεδόν των μηχανισμών ασφαλείας σε ένα πλήθος εφαρμογών. Ταυτόχρονα, η μείωση της κατανάλωσης του υλικού είναι μια πάγια απαίτηση για τα ενσωματωμένα συστήματα χαμηλής κατανάλωσης. Στην εργασία αυτή παρουσιάζουμε μια υλοποίηση του αλγορίθμου αυτού σε υλικό, συμβατή με τις προδιαγραφές του Bluetooth Low Energy και κατάλληλη για χρήση σε ενσωματωμένες συσκευές χαμηλής κατανάλωσης . Ο αλγόριθμος έχει υλοποιηθεί στην εκδοχή AES-128, με κλειδί μήκους 128 bit και δίαυλο εισόδου/εξόδου 8 bit. H σχεδίαση έγινε με γνώμονα την μείωση του χρησιμοποιούμενου υλικού και ακολουθήθηκε η τεχνική των πολλαπλών επαναλήψεων σε τμήματα δεδομένων του 1 byte. Η αρχιτεκτονική που παρουσιάζεται έχει μια βελτιστοποιημένη σχεδίαση όσον αφορά τους μετασχηματισμούς SubBtes και MixColums καθώς και τον μηχανισμό επέκτασης του κλειδιού. Συγκεκριμένα έγινε υπολογισμός του μετασχηματισμού S-Box αντί της συνηθισμένης χρήσης πινάκων αναζήτησης με τεχνικές από την βιβλιογραφία και χρησιμοποιήθηκε μόνον μία εκδοχή της S-Box σε όλη την υλοποίηση. Επίσης έγινε συνεπτυγμένη υλοποίηση του μετασχηματισμού MixColums με περιορισμένο αριθμό xtime, ενώ η επέκταση του κλειδιού σχεδιάστηκε να παράγει το κλειδί κατά την εκτέλεση του κάθε γύρου χωρίς την χρήση πινάκων. Επετεύχθητε μια αρκετά συνεπτυγμένη υλοποίηση, η οποία είναι σύμφωνη με τις προδιαγραφές και το τελικό κύκλωμα έχει πετύχει μέγιστη ρυθμαπόδοση 10 Mbps.
Appears in Collections:ΣΔΥ Διπλωματικές Εργασίες

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
aes_nmoumoulidis.pdfΔιπλωματική3.77 MBAdobe PDFView/Open
vhdl_code.zipΚώδικας VHDL26.75 kBΣυμπιεσμένος φάκελος ZIPView/Open


Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.