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Implementación del algoritmo de cifrado AES mediante GPUS de Bajo Coste
El presente Trabajo Fin de Grado consiste en la implementación del algoritmo de encriptado Advanced Encryption Standard (AES), que también se conoce como Rijndael para 128 bits. De este modo, se puede acercar así al mundo de la encriptación a cualquier persona, ya que estas técnicas están cada día más presentes en nuestras vidas.
AES es un algoritmo simétrico y aunque se ha demostrado que no es inmune frente a todos los ataques, si es altamente seguro si no se conoce su correspondiente clave de cifrado. Este algoritmo realiza múltiples operaciones sobre el estado a codificar, aunque son muy repetitivas. Lo que implica que para su ejecución se debe tener una gran capacidad de cálculo, así que se debe intentar reducir el tiempo de ejecución lo máximo posible ya que este hecho puede ralentizar en exceso la ejecución del algoritmo.
En este trabajo, el algoritmo se implementa de dos modos diferentes. Primero utilizando la potencia del ordenador (CPU) y un lenguaje tradicional de programación como es el caso del lenguaje C. Más tarde se utiliza la potencia de la tarjeta gráfica del ordenador (GPU) y el lenguaje C con extensiones CUDA, paralelizando así el proceso. De esta manera se busca reducir el tiempo de ejecución del proceso
A su vez también se analiza brevemente la historia de la encriptación y sus hitos más importantes, haciendo especial hincapié en la aparición del AES. Del mismo modo se estudia el funcionamiento y partes del AES tanto para codificar como para descodificar.This Bachellor Thesis consists on the implementation of the encryption algorithm Advanced Encryption Standard (AES), which is also know as Rijndael for 128 bits. In this way, it can be brought the world of encryption to anyone, because these techniques are ever more present in our lives.
AES is a symmetric algorithm and although it has been shown that it is not immune to all atacks, if it is highly safe if the encryption key is unknow. This algorithm makes multiple operations on the encode state, although they are very repetitive. This implies, that for the implementation, we must have a big computational power, so we should try to reduce the execution time as much as posible as it can slow excessively execution of the algorithm.
In this work, the algorithm is implemented in two different ways. First using the power of the computer (CPU) and C programming language. Later using the power of computer graphics card (GPU) and CUDA C language to parallelize the process. In this way, we want to reduce the execution time of the process.
At the same, this Bachellor Thesis also discusses the history of encryption and its major events, with special emphasis on the appearance of AES. In the same way, the operation and parts of AES are studied for encryption and decryption.Ingeniería en Tecnologías Industriale
Sistema de medida de consumo para aplicaciones criptográficas en microcontroladores ARM Cortex-M3
Para la realización de este proyecto se ha establecido como objetivo principal la
creación un entorno de trabajo que permita realizar medidas de consumo de un
dispositivo en la cual se ejecuta una aplicación criptográfica. Este dispositivo es la
placa integrada STM32LDiscovery que cuenta con un microcontrolador ARM. Se
deberá analizar la capacidad de los componentes integrados de la placa para tomar medidas de consumo y la viabilidad de este sistema para el estudio en el campo de
los ataques de canal lateral.
Para lograrlo es necesaria la implantación del algoritmo criptográfico en el
microcontrolador, así como configurar y gestionar los diferentes componentes de la
placa que nos permitan realizar las medidas de consumo. Estas medidas deberán ser
comunicadas a otro dispositivo que pueda procesar la información. Se usará un
ordenador personal para procesar dicha información y también para actuar como
interfaz con el usuario. Es necesario definir una serie de objetivos secundarios dada la necesidad de
familiarizarnos con las diferentes herramientas y así poder sacar el máximo
rendimiento a la aplicación:
- Estudio del algoritmo AES: Se debe conocer bien el funcionamiento del
algoritmo para poder implementarlo en el micro y también para poder
realizar la mejora de rendimiento de 32 Bits.
- Estudio de los microcontroladores ARM y el concreto de la familia STM32L.
Este estudio es necesario ya que difiere enormemente de los
microcontroladores estudiados previamente en la carrera, familia 8051
programados en ensamblador. Esto hace que sea necesario familiarizarse con
su arquitectura y forma de programación (lenguaje C).Ingeniería Técnica en Electrónic
Library of Algorithms for Text Ciphering
Tato práce podává přehled historických i moderních metod a postupů využívaných v kryptografii. Popisuje a zhodnocuje šifry, které byly používány od samotných počátků šifrování informací až po šifry používané v dnešní době. Tento přehled by měl čtenáři poskytnout informace, na jejichž základě by byl schopen rozlišovat mezi jednotlivými šiframi, znát jejich výhody a nevýhody a umět zvolit nejvhodnější šifru pro konkrétní účel. Studované šifry jsou implementovány v knihovně CipherLib , která nabízí ukázku použití jednotlivých šifer.This thesis brings an overview of historical and modern methods and approaches used in cryptography. It also describes and assesses ciphers, which have been used since the very beginning of encryption till modern ciphers. Based on information resulting from this overview the reader should be able to distinguish between ciphers, know their advantages and disadvantages, and be able to choose the best cipher for any purpose. Ciphers mentioned in this thesis are implemented in a library called CipherLib , which shows usage of every described cipher.