|
|
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.
|
|
|
Multiplication in a finite field of characteristic 2 and XOR-metrics
Carulkov, Nikita Edward ; Žemlička, Jan (vedoucí práce) ; Göloglu, Faruk (oponent)
XOR-count meří účinnost násobení v konečných tělesech charakteristiky 2. V první kapitole definujeme dva XOR-county (direct XOR-count a sekvenční XOR-count) a pre- zentujeme důkazy některých tvrzení o XOR-countech inverzních matic a podobných ma- tic z článku od Lukase Kolsche. Zdá se, že případy, kdy direct XOR-count je nižší než sekvenční XOR-count, jsou vzácné. Tyto případy budeme zkoumat ve druhé kapitole. Některé z nich jsou již popsány v článku od Lukase Kolshe a dokážeme, že nastávají jen pro matice řádu 6 a větší. 1
|
|
|
Fast multiplication in the field GF(2n)
Bajtoš, Marek ; Žemlička, Jan (vedoucí práce) ; Šaroch, Jan (oponent)
Názov práce: Rýchle násobenie v telese GF(2n ) Autor: Marek Bajtoš Katedra: Katedra algebry Vedúci bakalárskej práce: doc. Mgr. et Mgr. Žemlička Jan, Ph.D., Katedra algebry Abstrakt: V tejto bakalárskej práci budeme skúmať, ako optimalizovať násobenie fixným prvkom konečného telesa, ktoré je využiteľné pri implementácií šifrova- cích algoritmov v ľahkej kryptografii. Efektívnosť násobenia budeme vyjadrovať pomocou počtu XOR operácií potrebných na implementáciu matice, ktorá re- prezentuje daný fixný prvok konečného telesa. Dokážeme, že matica reprezentuje násobenie nejakým prvkom konečného telesa práve vtedy, keď je jej mininálny polynóm ireducibilný. Ďalej dokážeme tvrdenia, ktoré popisujú, za akých podmi- enok sa dá matica implementovať s 1 alebo 2 XOR operáciami. V závere práce uvedieme konštrukciu cyklických MDS matíc, v ktorých sa uplatní znalosť voľby prvkov konečného telesa, ktoré sa dajú ľahko implementovať. Kľúčové slová: ľahká kryptografia, konečné teleso, XOR, MDS matica
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.