|
| |
|
|
Šifrátor pro hardwarově omezené zařízení
Jedlička, Jakub ; Cíbik, Peter (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje tématu lehké kryptografie a implementaci vybrané šifry na programovatelné hradlové pole (FPGA). Práce se prvně zabývá teorií, kde jsou popsány hardwarové prvky, obecná kryptografie a lehká kryptografie se zaměřením na šifry LBlock a PRESENT. Následně popisuje výběr typu šifry a poté výběr konkrétní šifry lehké kryptografie. Dále je vybrána šifra LBlock, implementována a otestována v podobě vlastního „Intelectual Property“ (IP) bloku pomocí hardwarového deskriptivního jazyka pro velmi rychlé integrované obvody (VHDL). Tento blok je využit v blokovém designu, pomocí kterého je realizován šifrátor na vývojové desce ZYBO-Z7. Práce se vstupními a výstupní daty je realizována na procesním systému čipu Zynq-7000, který data předává programovací logice. V závěru je tato komunikace a implementace popsána, kdy jsou pro šifru LBlock použity operační módy – šifrové zpětné vazby a výstupní zpětné vazby. Pro tyto operační módy jsou provedena měření ke zjištění rychlostí šifrování dat uložených na microSD kartě a popsány úskalí vyplývající při tomto šifrování.
|
|
|
Interface for Communication on Hardware Accelerated Circuits
Slávik, Mark ; Cíbik, Peter (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
The work deals with the description and implementation of the MicroSD interface on programmable logic arrays. The thesis describes the FPGA theory, VHDL language, Vivado environment,pheripherals on FPGA board, VitisHLS. Next, the implementation of the code and its simulation is described. At the end, digital image processing using FPGA and Micro SD card is explained.
|
|
|
Generování prvočísel pomocí hardware
Kabelková, Barbora ; Smékal, David (oponent) ; Cíbik, Peter (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou prvočísel a jejich generováním. Stručně definuje prvočísla a poukazuje na význam bezpečných prvočísel v kryptografii. Uvádí příklady asymetrických šifer a podrobně rozebírá algoritmus RSA. Dále představuje vybrané pseudonáhodné a náhodné metody generování posloupností čísel a porovnává jejich vlastnosti. Hodnotí nejznámější pravděpodobnostní a skutečné testy prvočíselnosti na základě efektivity jejich aplikace v praxi. Navrhuje různé kombinace těchto testů s metodami generování a vybírá z nich jednu k implementaci na platformě FPGA. Práce popisuje implementaci generátoru, který využívá von Neumannovu metodu středních řádů pro vygenerování posloupnosti čísel, a následně Miller-Rabinovým testem vyhodnocuje, která z generovaných čísel jsou prvočísly. Slovně i schematicky jsou rozebrány nejdůležitější procesy, které takto navržený generátor vykonává. Návrh generátoru je simulován a syntetizován v prostředí Xilinx Viavado. Jednotlivé části generátoru jsou otestovány pomocí několika behaviorálních simulací. Na závěr práce komentuje průběh simulací a hodnotí vlastnosti navržené implementace generátoru.
|
|
|
Design and implementation of Twofish cipher on the FPGA network card
Cíbik, Peter ; Martinásek, Zdeněk (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
This bachelor thesis deals with implementation of block cipher Twofish on the FPGA platform in VHDL language. The teoretical introduction explains basics of cryptography and symetric ciphers block operation modes, FPGA platform and introduction to VHDL language. In the next part the Twofish cipher, its components and flow are being dis- cussed in depth. Subsequently describes design of Twofish cipher in VHDL language and induvidual steps in this process. The last part deals with own implementation on hardware card with FPGA chip and summarizes reached goals.
|
|
|
Implementation of Digital Circuit for High-Speed Network Communication in FPGA
Kondys, Daniel ; Cíbik, Peter (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
Network cards with a hardware acceleration feature are a popular solution for meeting the ever-increasing demands for throughput in high-speed networks. Utilizing the FPGA chips as the hardware acceleration elements, this thesis presents a generic and highly modular digital circuit for FPGA that manages data transfers in form of Ethernet frames at rates reaching up to 400 Gbps. High-end FPGAs often contain hard IP blocks that simplify communication over the Ethernet protocol. The target FPGAs Intel Stratix 10 and Intel Agilex contain the E- and F-tile hard IP blocks for Ethernet, respectively. Before explaining the architecture of the designed digital circuit, it focuses on the theoretical background describing the basic functions of the Ethernet protocol, the given Intel FPGAs and the provided Ethernet hard IP blocks. After explaining its design and implementation, the thesis describes the steps taken during verification and hardware tests executed on platforms with the given FPGAs. The results of these tests indicated a successful implementation, as the data rate of 400 Gbps was reached. This digital circuit aims to be a part of the FPGA design for the XpressSX AGI-FH400G network card (among others) created by companies CESNET z.s.p.o and REFLEX CES.
|
|
|
P4 cryptographic primitive support
Cíbik, Peter ; Malina, Lukáš (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
This diploma thesis deals with the problem of high-speed communication security which leads to the usage of hardware accelerators, in this case high-speed FPGA NICs. Work with simplification of development of FPGA hardware accelerator applications using the P4 to VHDL compiler. Describes extension of compiler of cryptographic external objects support. Teoretical introduction of the thesis explains basics of P4 language and used technologies. Describes mapping of external objects to P4 pipeline and therefore to FPGA chip. Subsequently deals with cryptographic external object, compatible wrapper implementation and verification of design. Last part describes implementation and compiler extension, cryptographic external object support and summarizes reached goals.
|
|
| |
|
|
Kryptografický modul pro hardwarově omezené zařízení
Kolář, Ondřej ; Cíbik, Peter (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje popisu a implementaci šifry AES-128 jazykem VHDL. Rozebírá základy šifrování, architekturu FPGA a VHDL. Srovnává čipy FPGA a ASIC. Dále popisuje princip šifrování a dešifrování šifry AES-128 a rozebírá její jednotlivé bloky v procesu a periferie použité pro interakci s uživatelem. Praktická část pak popisuje vlastní tvorbu návrhu a ověřuje jeho funkčnost. Cílem práce je popsat šifru AES-128 a ověřit funkčnost návrhu pomocí simulace, dále zprovoznit jednotlivé periferie a zajistit jejich funkčnost a návaznost.
|
|
|
Secure Communication Between High-speed Network Gateways
Cíbik, Peter ; Hajný, Jan
This paper presents Field Programmable Gate Array (FPGA) powered packet-oriented solution for secure communication between high-speed network gateways which provide throughput up to 100 Gpbs in each direction. To ensure data confidentiality and authenticity Advanced Encryption Standard (AES) operating in Galoise-Counter Mode (GCM) with 256 bit key length is used.
|
host ::
RSS.