Thiết kế thuật toán Kasumi trên FPGA trong bảo mật thông tin di động

Giải pháp sử dụng thuật toán bảo mật Kasumi trên công nghệ FPGA (FIELD-Pogrammable Gate Array) là phương pháp bảo mật thông tin được thiết kế trên phần cứng, nhằm đảm bảo thông tin tốt hơn giải pháp bảo mật dựa trên phần mềm. Giải pháp thực hiện là nghiên cứu thuật toán Kasumi thiết kế chương trình bảo mật thông tin di động trên cơ sở ứng dụng công nghệ FPGA. Việc thực nghiệm được tiến hành dùng ngôn ngữ lập trình phần cứng Verilog để viết chương trình thực hiện mã hóa Kasumi trong bảo mật thông tin di động. Sau đó dùng phần mềm ModeISIM để thực hiện mô phỏng tuật toán bảo mật Kasumi.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế thuật toán Kasumi trên FPGA trong bảo mật thông tin di động CONG NGHE VIEN THONG THIET KE T H U A T TOAN * KASUMI TREN FPGA TRONG BAO M A T THONG TIN DI DONG ThS. Tran Hoang Vu dung he thdng ngay tren chinh cMp dd. Giaiphapsu'dungthuattoan bao matKasumi tren cong nghe FPGA (Field-Programmable Lmh kien FPGA cho phdp cau hinh lai de thay Gate Array) la phu'dng phap bao mat thong ddi chire nang logic trong kM vin dang nim trong tin dude thiet ke tren phan ciyng, nhim bao he thdng. Kha nang nay cho phdp riha tMet ke cd mat thong tin tdt hdn giai phap bao mat du!a the dd dang thay doi chite nang phan cimg gidng tren phan mem. nhu dang thuc Men tren phan mem. Tham cM FPGA Giai phap thitc hien la nghien ciyu thuat cdn cd the tu ddng eau hinh de thue Men cae chire toan Kasumi de thiet ke chudng trinh bao nang khac nhau trong rihirng khoang thdi gian khac mat thdng tin di dgng (TTDD) tren cd sd li'ng nhau. Kha nang cho phdp cau hinh lai chiic nang dung cong nghe FPGA. Viec thitc nghiem logic ed the img dung trong nMeu kieu he thdng de dude tien hanh dung ngdn ngiyiap trinh phan eai dat he thdng tu khic phuc loi, tao he thdng ed Cling Verilog de viet chudng trinh thitc hien the dugc cau Mnh cho nMeu mdi trudng boat ddng, ma hoa Kasumi trong bao mat TTDD. Sau do hoac eai dat thanh phan cimg da muc dich cho cae dung phan mem ModelSIM de thitc hien mo ling diing khac nhau. Hon niia, sii dung FPGA lam phdng thuat toan bao mat Kasumi. cho de tMet ke va kiem tra phan cimg ciing nhu kha nang nhanh chdng tung san pham ra thi trudng. G I O I THIEU CONG NGHE FPGA Cho den nay, nMeu nha tMet ke da su dung FPGA de eai dat tren ciing mdt phan cimg ea thuat toan Nhdm eac mach tich hgp dugc biet den vdi eai ten ma hoa khoa cdng khai dimg trong tao va thay ddi Unh kien logic lap trinh dugc (PLD) hay Mang eac khoa phien va thuat toan khoa bi mat truyen thdng cdng lap trinh dugc (FPGA) cho phep ngudi tMet ke dimg trong ma hoa dii Ueu ngudi diing [1]. cau hinh cho nd cM trong vai giay, va mdi FPGA cd the tMet ke de thuc Men cac chire nang hoan toan Ben canh thdi gian de tMet ke va phat trien ngin khac nhau. Sd lan cau hinh lai cua FPGA la khdng hon, linh kien FPGA cdn cho phdp kha nang che tao gidi ban, do dd cd the ngMen cim, phat trien va ling cac bang mach miu ciing nhu cac giai phap gia re. TAP CHI CNTT&TT KY 1 (11.2009) 37  CONG NGHE V I E N THONG Tham chi ddi vdi ca cac he thdng dang cd gia thanh vdi nhau thdng qua mang cac dudng dinh hudng va rat cao tM cac nha san xuat FPGA ciing cd the cung toan bd kien tnic logic nay ket ndi vdi the gidi ben cap cdng cu va kha nang xu ly de cd the chuyen ngoai qua eac cdng vao/ra lap trinh dugc. Trong eac tMet ke sang cac Unh kien lap trinh dugc nay. cMp FPGA the he mdi nhat, ngoai cac thanh phan Khoi RAM nbirna CO ban nhu tren, cdn dugc nhiing them rat nMeu Khoi I/O khdi Chile nang tien Uen khac, ed the ke den nhu Khdi RAM cd dung lugng Idn, bd Nhan cMa cho cac Lien ket cau hinh duoc img dung DSP, eac bd Vi xu ly nhimg 8 bit, 32 bit Bp nhan chia ldi mem va tham cM ea bd Vi xu ly cimg ciing dupe Khoi Logic cau nhung trong FPGA. Hinh 1 trinh bay cau tnic tong hinh dugc (CIB) quat cac thanh phan trong mot FPGA cdn Hinh 2 trinh bay eau tnic chung ciia mdt CLB, mdi CLB bao Kiea tnic Chip FPGA Quan !)• dong ho gdm bdn sUee ket ndi tdi ma tran chuyen mach. (DCM. BLTG) Dii Ueu cau Mnh cho FPGA dupe nap vao eac d H inh 1. Cau true co ban cua FPGA nhd dac biet ben trong cMp de tuy chpn ehuc nang Ddi vdi cac nha thiet ke cMp bao mat di ddng, eiia nd. FPGA ed the dpe dii Ueu cau Mnh cua nd tir FPGA cho phdp tMet ke he thdng mdt each mem bd nhd PROM ngoai thdng qua cdng ndi tiep hoac deo nhat. Kien tnic bao mat cd the dugc thii nghiem ...