|
|
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.
|
|
|
Šifrovací algoritmy lehké kryptografie
Havlíček, Jiří ; Burda, Karel (oponent) ; Člupek, Vlastimil (vedoucí práce)
Tato bakálářská práce se zabývá tzv. lehkou kryptografií určenou pro méně výkonný hardware. V první části práce jsou vysvětleny základní pojmy a princip kryptografie, rozdíl mezi symetrickým a asymetrickým šifrováním s popisem nejrozšířenějších zástupců obou těchto odvětví kryptografie. V práci jsou dále popsány a parametrově porovnány nově vyvinuté algoritmy se zaměřením na lehkou kryptografii. Pozornost je konkrétně věnována proudovým a blokovým šifrám a hashovacím funkcím. Následně se práce zabývá popisem hardwaru s omezeným výpočetním výkonem. Jedná se o zařízení omezené z hlediska napájení a velikosti samotných čipů. Popis je zaměřen na smart karty, RFID čipy a mikrokontroléry. Praktická část je zaměřena na testování proudových šifer navržených pro softwarové implementace a na testování speciálních proudových šifer navržených pro lehkou kryptografii. Výsledky těchto testů poskytují ucelený pohled na výkonnostní rozdíly jednotlivých šifer určených pro rozdílné implementace.
|
|
|
Autentizace s využitím lehké kryptografie
Člupek, Vlastimil ; Uchytil, Stanislav (oponent) ; Dostál, Otto (oponent) ; Zeman, Václav (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá kryptografickými protokoly zajišťující zabezpečenou autentizaci komunikujících stran, jenž jsou určeny primárně pro implementaci na nízkonákladových zařízeních využívaných v Internetu věcí. Nízkonákladová zařízení představují výpočetně, paměťově a napěťově omezená zařízení. Práce se zaměřuje především na možnosti využití matematicky nenáročných kryptografických prostředků pro zajištění integrity, bezpečné autentizace a důvěrnosti přenášených dat na nízkonákladových zařízeních. Hlavní cíle práce se zaměřují na návrh nových pokročilých kryptografických protokolů zajišťující integritu přenášených dat, autentizaci, zabezpečený přenos dat mezi dvěma nízkonákladovými zařízeními a autentizaci s nepopiratelností uskutečněných událostí. Práce popisuje návrhy tří autentizačních protokolů, jednoho jednosměrného autentizačního protokolu a dvou obousměrných autentizačních protokolů. Práce také popisuje návrhy dvou protokolů pro zabezpečený přenos dat mezi dvěma zařízeními, jednoho bez potvrzení příjmu dat a jednoho s potvrzením příjmu dat. V práci je dále provedena bezpečnostní analýza a diskuze k navrženým protokolům.
|
|
|
Odlehčená kryptografie pro embedded zařízení
Nekuža, Karel ; Fujdiak, Radek (oponent) ; Martinásek, Zdeněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce se věnuje tématu odlehčené kryptografie, konkrétně dvou blokovým šifrám PRESENT a LBLOCK a hešovací funkci PHOTON. V práci jsou představeny principy, na kterých kryptografická primitiva pracují, typy zařízení vhodné pro implementaci, časté útoky a jejich úspěšnost, dále jsou implementována na mikrokontroler odděleně i jako součást kryptografického protokolu. Implementace byla měřena z hlediska času a počtu bytů, které zabírá v jednotlivých pamětích. Výsledky jsou použity pro porovnání šifer mezi sebou i s hashovací funkcí a pro výběr dvou verzí protokolu k testování. Jednotlivé verze jsou zhodnoceny i porovnány.
|
|
|
Fyzicky neklonovatelné funkce
Hegr, Vojtěch ; Člupek, Vlastimil (oponent) ; Zeman, Václav (vedoucí práce)
Tématem diplomové práce jsou fyzicky neklonovatelné funkce (FNF). Byly zadány následující cíle práce: provedení rešerše týkající se zadané problematiky, provedení rozboru vlastnosti FNF, volba vhodného typu FNF pro implementaci a následnou realizaci autentizačního kryptosystému využívajícího FNF. Na základě rešerše byl navržen systém na základě FNF kruhových oscilátorů. Následně bylo provedeno několik experimentů s úspěšnosti autentizace dosahující 81%. Kryptosystém lze zároveň použít k identifikaci zařízení. Dále byly diskutovány dosažené výsledky a navržena možná vylepšení kryptosystému. Mimo vlastního kryptosystému je přínosem práce také provedené srovnání existujících typů fyzicky neklonovatelných funkcí.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Lehká kryptografie
Šalda, Jakub ; Palovský, Radomír (vedoucí práce) ; Ivánek, Jiří (oponent)
V bakalářské práci Lehká kryptografie popisuji základy lehké kryptografie, dále analyzuji a srovnávám vybrané lehké symetrické šifry. Lehká kryptografie je o kompromisu mezi náklady, zabezpečením a výkoností. Navržených šifer pro lehkou kryptografii je mnoho, proto jsem některé zvolil a prozkoumal z pohledu jejich vlastností, hardwarové implementace, výkonu a bezpečnosti. Analyzovaných šifer je celkem patnáct a patří sem E0, A5/1, GRAIN, Trivium, LED, SKINNY, RECTANGLE, SPARX, mCrypton, PRESENT, SIMON a SPECK, XTEA, SEA, LBlock a CLEFIA. Došel jsem k závěru, že velmi rychlá a bezpečná je symetrická šifra GRAIN. Z blokových jsou bezpečné LED a SKINNY a hardwarově efektivní zase SIMON a PRESENT. S vyšším využitím výpočetně omezených zařízení je potřeba držet krok i v oblasti bezpečnosti, a proto lehká kryptografie může mít před sebou velkou budoucnost.
|
|
|
Fyzicky neklonovatelné funkce
Hegr, Vojtěch ; Člupek, Vlastimil (oponent) ; Zeman, Václav (vedoucí práce)
Tématem diplomové práce jsou fyzicky neklonovatelné funkce (FNF). Byly zadány následující cíle práce: provedení rešerše týkající se zadané problematiky, provedení rozboru vlastnosti FNF, volba vhodného typu FNF pro implementaci a následnou realizaci autentizačního kryptosystému využívajícího FNF. Na základě rešerše byl navržen systém na základě FNF kruhových oscilátorů. Následně bylo provedeno několik experimentů s úspěšnosti autentizace dosahující 81%. Kryptosystém lze zároveň použít k identifikaci zařízení. Dále byly diskutovány dosažené výsledky a navržena možná vylepšení kryptosystému. Mimo vlastního kryptosystému je přínosem práce také provedené srovnání existujících typů fyzicky neklonovatelných funkcí.
|
|
|
Autentizace s využitím lehké kryptografie
Člupek, Vlastimil ; Uchytil, Stanislav (oponent) ; Dostál, Otto (oponent) ; Zeman, Václav (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá kryptografickými protokoly zajišťující zabezpečenou autentizaci komunikujících stran, jenž jsou určeny primárně pro implementaci na nízkonákladových zařízeních využívaných v Internetu věcí. Nízkonákladová zařízení představují výpočetně, paměťově a napěťově omezená zařízení. Práce se zaměřuje především na možnosti využití matematicky nenáročných kryptografických prostředků pro zajištění integrity, bezpečné autentizace a důvěrnosti přenášených dat na nízkonákladových zařízeních. Hlavní cíle práce se zaměřují na návrh nových pokročilých kryptografických protokolů zajišťující integritu přenášených dat, autentizaci, zabezpečený přenos dat mezi dvěma nízkonákladovými zařízeními a autentizaci s nepopiratelností uskutečněných událostí. Práce popisuje návrhy tří autentizačních protokolů, jednoho jednosměrného autentizačního protokolu a dvou obousměrných autentizačních protokolů. Práce také popisuje návrhy dvou protokolů pro zabezpečený přenos dat mezi dvěma zařízeními, jednoho bez potvrzení příjmu dat a jednoho s potvrzením příjmu dat. V práci je dále provedena bezpečnostní analýza a diskuze k navrženým protokolům.
|
host ::
RSS.