Encoding algorithms of soft cryptography

Abstract

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.This bachelor's thesis deals with so called lightweight crptography which is specified for low-efficiency hardware. The first part of my thesis explains basic terms and principles of cryptography, difference between symmetrical and asymmetrical encryption including description of the most widespread examples of both of these cryptography's branches. The thesis continues with the description and parametric comparison of newly developed algorithms focusing on lightweight cryptography. I specially pay attention to current and block ciphers and hash functions. Afterwards the thesis describes limited computing power hardware. This is about device which is limited from the point of view of power supply and size of chips. The description is focused on smart cards, RFD chips and microcontrollers. The practical part deals with testing of current ciphers which are designed for software implementations and with testing of current ciphers designed for lightweight cryptography. Results of the tests provide comprehensive view of differences of output of individual ciphers specified for different implementations.