Original title: Implementace šifrovacích algoritmů v jazyce VHDL
Translated title: Implementation of Encryption Algorithms in VHDL Language
Authors: Fruněk, Lukáš ; Fukač, Tomáš (referee) ; Kořenek, Jan (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2021
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Tato práce se zabývá návrhem a implementací šifrovacích algoritmů DES a AES, operující v režimu CTR. Navržené moduly jsou implementovány v jazyce VHDL a slouží k umístění do programovatelných hradlových polí FPGA, konkrétně pro zařízení Intel Arria 10 SX 480. Algoritmy jsou optimalizovány s cílem dosáhnout maximální propustnosti za použití rozvinutí a vnitřního zřetězení iterací algoritmů. Navržený šifrovací modul DES dosahuje propustnosti 26.2 Gbit/s při obvodové frekvenci 410 MHz, a modul AES dosahuje propustnosti 34.6 Gbit/s při obvodové frekvenci 271 MHz, což je řádově tisícinásobné zrychlení oproti softwarovým implementacím stejných algoritmů pro vestavěné procesory. The thesis deals with the design and implementation of the encryption algorithms DES and AES, operating in the CTR mode. The designed modules are implemented in the VHDL language and are mapped in the FPGA Intel Arria 10 SX 480. Algorithms are optimized for maximum throughput using loop unrolling and inner pipelining. The encryption module for DES reaches throughput of 26.2 Gbit/s with the circuit operating 410 MHz, and the module for AES reaches throughput of 34.6 Gbit/s with the circuit operating at 271 MHz. The reached throughput is in the order of thousand times faster than of the same encryption algorithms implemented in software for built-in microprocessors.
Keywords: AES; block cipher; counter mode; CTR; DES; encryption; FPGA; symmetric cipher; VHDL; AES; bloková šifra; CTR; DES; FPGA; režím čítače; symetrická šifra; VHDL; šifrování

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/199392

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-444788


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses