Design, implementation and performance analysis of AES with one way encryption system using labview based FPGA

Abstract

Güvenlik anlamı, yetkili olmayan insanlardan önemli bir şeyi korumaktır. Şifreleme, güvenlik sistemlerinden biridir. Askeri uygulamalar, e-posta, bankacılık, veritabanının bilgi teknolojisi gibi güvenlik sistemlerinde birçok uygulama kullanılabilir. Önerilen sistem, güçlü bir şifre metni oluşturmak için güvenli karma algoritmalarla gelişmiş şifreleme standardı kullanır. Dahası, bu tez, bir gizlilik ve bütünlük elde etmek için bir şifreleme üreticisi olarak iki yönlü şifreleme olan Gelişmiş Şifreleme Standardı (AES) algoritmasına sahip bir anahtar olarak, tek yönlü şifreleme olan karma işlevlerin bir kombinasyonunu oluşturur. Xilinx FPGA kartını kullanarak Labview yazılımını ve donanım uygulamasını temel alan güvenli karma algoritmalarla gelişmiş şifreleme standardı. Önerilen sistem yazılımını MATLAB programında bulunan MATLAB sistem üretimine ve Labview platformuna dayanan donanım platformuna bağlamak için sistem üretilmiştir. hem SHA-1 hem de SHA-2 boyutunda (1-bit, 2256 bit) ve bu sonuçlardan SPARTAN 3AN tarafından 50 MHz saatiyle elde edilen donanım uygulaması önerildi. Önerilen sistem, MATL tabanlı, MATLAB ve Xilinx- İMKB 14.7 ve daha sonra Spartan-3A 700AN FPGA'da uygulanmıştır. Bu tez çalışmasında, dizüstü bilgisayar özellikleriyle elde edilen karma algoritmalar: İşlemci 2.5 GHz, çekirdek i5, bellek RAM 4GByte ve sistem tipi 64 bit'dir. Uygulama 2013 32-bit, Xilinx ISE 14.7 ve FPGA Spartan 3A 700AN'ın Labview versiyonuyla tamamlandı. Güvenlik istatistiki teste ilişkin olarak önerilen çalışmanın% 90'lık geçiş yüzdesiyle elde edilmesi ve tatmin edici bir güvenlik seviyesi olması.

The meaning of security is to protect something important from not authorized peoples. Cryptography is one of the security systems. Many applications could be used in the security systems like military applications, email, banking, information technology of database.The proposed system uses advanced encryption standard with secure hash algorithms to produce a strong ciphertext. Moreover, this thesis make the combination of hash functions which is a one way encryption, as a key with Advanced Encryption Standard (AES) algorithm which is a two way encryption as a ciphering generator to obtain confidentiality and integrity.The proposed system combining between the advanced encryption standard with secure hash algorithms based on Labview software and hardware implementation using Xilinx FPGA card. System generator was made to connect the software of the proposed system with hardware platform based on MATLAB system generation and in Labview platform in MATLAB script.The simulation results show the good ideas and powerful form of strength of security with different form and size of plain text with both SHA-1 and SHA-2 of size extend from (1-bits to 2256 bits) and from these results hardware implementation achieved by SPARTAN 3AN with clock of 50 MHzThe proposed system was designed based on FPGA, simulated using MATLAB and Xilinx-ISE 14.7 and then implemented in Spartan-3A 700AN FPGA. The proposed hash algorithms in this thesis obtained with laptop specifications: CPU is 2.5 GHz, core i5, memory RAM 4GBytes and system type 64 bits. The implementation completed with Labview version of 2013 32-bits, Xilinx ISE 14.7 and FPGA Spartan 3A 700AN. Well results obtaining and a satisfying security level of the proposed work with respect to security statistical test with pass percentage of 90%.