Μελέτη αλγορίθμων κρυπτογράφησης και υλοποίηση του DES και Triple-DES σε FPGA με τη χρήση της γλώσσας περιγραφής υλικού VHDL.

Abstract

Στην παρούσα πτυχιακή εργασία μελετώνται τόσο οι θεμελιώδεις έννοιες όσο και η ορολογία της κρυπτολογίας, προσεγγίζοντας σταδιακά τις διάφορες τεχνικές κρυπτογραφίας, τις αρχές σχεδιασμού και τα είδη κρυπτογράφησης. Δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην κρυπτογραφία ιδιωτικού κλειδιού και στις τέσσερις βασικές παραλλαγές του τρόπου λειτουργίας της. Έχει γίνει αναφορά σε μια πληθώρα μεθόδων κρυπτογράφησης/αποκρυπτογράφησης ξεκινώντας από την αρχαιότητα και φτάνοντας μέχρι τις ημέρες μας. Φυσικά, δίδεται μεγαλύτερη έμφαση στις σύγχρονες μεθόδους που στηρίζονται στην ψηφιακή τεχνολογία και αποτελούν πρότυπα όπως οι αλγόριθμοι DES και Triple-DES, με τις διάφορες παραλλαγές τους. Η παραλλαγή ECB των παραπάνω αλγορίθμων υλοποιήθηκε σε υλικό (hardware) χρησιμοποιώντας την γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL και το ολοκληρωμένο περιβάλλον λογισμικού ISE (Integrated Software Environment) της Xilinx.

The present work studies the basic notions as well as the terminology of cryptology, approaching progressively the various cryptographic techniques-categories and the design principles. Special attention is given at the private key cryptography and its modes of operation. A lot of encryption / decryption methods have been mentioned, starting from the ancient till our days. Emphasis has been given to modern methods which exploit digital technology such as DES and Triple-DES algorithms. The ECB mode of operation for the previous algorithms has been implemented by hardware using hardware description language VHDL and the Xilinx s Integrated Software Environment (ISE).