طراحی و پیاده سازی فشرده جعب? جانشینی رمز قالبی aes

امروزه با گسترش تکنولوژی بی سیم و نیاز به برقراری امنیت استفاده از رمزنگاری امری اجتناب ناپذیر می نماید. گروه های تحقیقاتی زیادی تلاش می کنند که سیستم های رمزنگاری ایمن طراحی کنند. اما یک پیاده سازی بد می تواند تمامی این تلاش ها را بیهوده سازد. به همین دلیل در کنار طراحی و تحلیل امنیت سیستم های رمزنگاری، بحث پیاده سازی آن ها در دستور کار گروه های تحقیقاتی قرار می گیرد. در پیاده سازی دو موضوع می تواند مد نظر قرار گیرد: ?) پیاده سازی بهینه تابع رمزنگاری که منجر به افزایش سرعت یا کاهش حجم سخت افزار می شود. ?) پیاده سازی الگوریتم رمزنگاری به گونه ای که در برابر حملات کانال جانبی ایمن باشد. با توجه به موضوع کاهش حجم سخت افزار در این پایان نامه به بررسی سه الگوریتم رمزنگاری بلوکی aes، mibs و mmf2 پرداخته می شود و به منظور بهینه سازی این توابع با هدف کاهش حجم سخت افزار و توان مصرفی، معماری های مختلفی برای آن ها پیشنهاد می گردد. با پیاده سازی s_box الگوریتم aes به دو روش polynomial و normal و استفاده از روش های مختلف برای ساده سازی این توابع، سعی می شود میزان تأثیر این روش ها از نظر حجم سخت افزاری مدار در مقایسه با بهترین کار انجام شده نشان داده شود. نتیجه بدست آمده کاهش حجم گیت به میزان ge25/4 در ساختار polynomial و ge19 در ساختار normal می باشد. در کنار این هدف، به وسیله پیاده سازی حلقوی روشی برای کاهش حجم سخت افزاری ساختار polynomial معرفی می شود. روش پیشنهادی قابلیت پیاده سازی s_box الگوریتم را با ge37/220 در ساختار polynomial خواهد داشت. این نتیجه بهبود 54/0% را در پیاده سازی کل الگوریتم نشان می دهد. از دیگر دستاوردهای این پروژه، می توان به پیاده سازی دو الگوریتم رمزنگاری بلوکی mibs و mmf2 اشاره کرد که با ارائه روشی برای این دو الگوریتم مقدارگیت مصرفی به میزان ge5/351 برای کلید 64 بیتی و ge5/446 برای کلید 80 بیتی در الگوریتم mibs صرفه جویی می شود. همچنین در الگوریتمmmf2 کاهش گیت به میزان ge96/463 می باشد. به طور کلی الگوریتم های پیاده سازی شده کارایی بهتری بر روی سیستم های هدف از جمله تگ های rfid، کارت های هوشمند، ocr و ... خواهند داشت.