Реалізація на ПЛІС алгоритму шифрування «Калина» з великим ключем
Автор: Заяць Тарас Тарасович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Системне програмування
Інститут: Інститут комп'ютерних технологій, автоматики та метрології
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Дипломна робота присвячена алгоритму симетричного блокового перетворення «Калина». Алгоритм розроблено у співпраці Держспецзв’язку та провідних українських науковців і враховує досвід та результати проведення міжнародних і відкритого національного конкурсу криптографічних алгоритмів. Він призначений для поступової заміни міждержавного стандарту ДСТУ ГОСТ 28147:2009. Метою даної магістерської кваліфікаційній роботи є реалізація алгоритму шифрування «Калина», з великим ключем (512 біт), на програмованій логічній інтегральній схемі (ПЛІС). Oб’єкт дoслідження – сукупність необхідних умов, що забезпечують найкращий підхід до реалізації на ПЛІС алгоритму шифрування Калина з великим ключем. Предмет дoслідження – алгоритм «Калина». Встановлено, що блоковий симетричний шифр ДСТУ 7624:2014 «Калина» має доказову квантову захищеність та відповідає вимогам сучасних криптосистем. Калина має найкращу продуктивність серед симетричних блокових шифрів (серед AES, ГОСТ – 28147 та СТБ 34.101.31–2011) та підтримку 512-бітового ключа. Розглянуто програмну (бібліотека Cryptopp). Описано структурні елементи розробки та наголошено основну перевагу шифру «Калина» яка заключається в тому, що з врахуванням властивостей його режимів роботи, можна досягти швидкодії вищої ніж в шифрі AES, як при зашифруванні, так і розшифруванні для багатьох режимів: CTR, GCM, CMAC, OFB, CFB, GMAC, CCM. Проведена програмна реалізація та симуляція в середовищі Aldec Riviera-Pro, що передбачала перетворення вихідного коду шифрування «Калина» з мови С++ у мову С, подальша її симуляція у середовищі XILINX Vivado HLS та синтез коду VHDL на мові Verilog. Детально описано особливості симулювання коду у середовищі Xilinx Vivado. hls.