Veri şifreleme standardı (DES) ve rivest shamir adleman (RSA) güvenlik algoritmalarının VLSI tasarımı

Abstract

VERİ ŞİFRELEME STANDARDI (DES) VE RIVEST SHAMIR ADLEMAN (RSA) GÜVENLİK ALGORİTMALARININ VLSI TASARIMI Remziye Sönmez Hacettepe Üniversitesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı ÖZ Kriptoloji, bilgiyi güvenli tutma sanatı olarak tanımlanır. Simetrik ve asimetrik olmak üzere iki çeşit şifreleme algoritması bulunmaktadır. Simetrik algoritmalar içinde en çok bilineni DES (Veri Şifreleme Standardı), asimetrik algoritmalar içinde en çok bilineni ise RSA (Rivest Shamir Adleman) algoritmasıdır. Günümüzdeki veri iletişiminin gerektirdiği yüksek hızlar düşünüldüğünde şifreleme algoritmalarının yazılım uygulamaları çoğu zaman yetersiz kalmaktadır. Bu amaçla güvenirliği uzun yıllar boyunca test edilen DES, Üçlü DES (TDES) ve RSA kriptoloji algoritmalarının ASIC ve FPGA tasarımları donanımsal olarak gerçekleştirilmiştir. DES ve TDES tasarımında yüksek bit akış hızlan elde edebilmek için pipeline tekniği kullanılmıştır. RSA algoritması öncelikle CIOS algoritması kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ancak veri akış hızını arttırmak için orijinal Montgomery Modüler Çarpma algoritması pipeline tekniği kullanılarak sistolik dizilim yapılarıyla gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: DES, TDES, RSA, CIOS, Kriptoloji, Pipeline, Montgomery Danışman: Yrd. Doç. Dr. Ali Ziya Alkar, Hacettepe Üniversitesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı III

A VLSI IMPLEMENTATION OF DATA ENCRYPTION STANDARD (DES) AND RIVEST SHAMIR ADLEMAN (RSA) ALGORITHMS Remziye Sönmez Hacettepe University, Department of Electrical and Electronics Engineering, Electronics Engineering Section ABSTRACT Cryptology is defined as the art of keeping the data secure. There are two types of encryption algorithms; symmetric and asymmetric. DES (Data Encryption Standards) is the most known symmetric algorithm, wheras RSA (Rivest Shamir Adleman) is the most known asymmetric algorithm. The communication systems today requires high speed, however software implementations of encryption algorithms are mostly incapable. Such a need for higher speeds, introduced the ASIC and FPGA designs as hardware implementations of DES, Üçlü DES (TDES) and RSA cryptology. For the DES and TDES designs, an efficient pipeline technique is implemented to increase the throughput. CIOS algorithm is used to implement RSA algorithm. In order to increase throughput, original Montgomery Modüler Mutiplication Algorithm is implemented using systolic arrays along with the pipeline technique. Keywords: DES, TDES, RSA, CIOS, Cryptology, Pipeline, Montgomery Advisor: Yrd. Doç. Dr. Ali Ziya Alkar, Hacettepe University, Department of Electrical and Electronics Engineering, Electronics Engineering Section IV