Kryptografický modul pro hardwarově omezené zařízení

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.
This bachelor’s thesis focuses on the description and implementation of the AES-128 cipher using the VHDL language. It discusses the fundamentals of encryption, FPGA architecture, and VHDL. It compares FPGA and ASIC chips. Furthermore, it describes the principles of encryption and decryption of the AES-128 cipher and analyzes its individual blocks in the process and the peripherals used for user interaction. The practical part describes the actual design creation and verifies its functionality. The aim of the thesis is to describe the AES-128 cipher and verify the functionality of the design through simulation, as well as to activate and ensure the functionality and coherence of the individual peripherals

Keywords

FPGA, AES, lehká kryptografie, VHDL, Vivado, šifra, pmod, FPGA, AES, lightweight cryptography, VHDL, Vivado, cypher, pmod

Citation

KOLÁŘ, O. Kryptografický modul pro hardwarově omezené zařízení [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2023.

Language of document

cs

Study field

bez specializace

Comittee

doc. Ing. Petr Mlýnek, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Zdeněk Martinásek, Ph.D. (místopředseda) Mgr. Ondřej Woznica (člen) Ing. Pavel Vajsar, Ph.D. (člen) Bc. Jakub Duchoň, MSc (člen) Ing. Lukáš Benešl (člen)

Date of acceptance

2023-06-13

Defence

Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Student obhájil bakalářskou práci s výhradami a odpověděl na otázky členů komise a oponenta. Otázky: Aká je výsledná pracovná frekvencia implementácie na obvode a prípadne maximálna možná frekvencia? V kontexte akcelerácie, aká je výkonnosť/priepustnosť implementovaného kryptografického modulu vzhľadom na veľkosť rozhraní? Jaký je Váš vlastní přínos? Myslíte si, že AES-128 je odlehčená šifra? Porovnával jste vlastní implementaci s existujícími implementacemi? Co je pro Vás omezené zařízení?

Result of defence

práce byla úspěšně obhájena

Document licence

Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení