Реалізація та засоби перевірки пристрою криптографічного захисту інформації
Автор: Біленко Володимир Миколайович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерні системи та мережі
Інститут: Інститут комп'ютерних технологій, автоматики та метрології
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Мета роботи: аналіз методів реалізації алгоритмів шифрування з метою їх використання в спеціалізованих системах захисту інформації. Вибір необхідної елементної бази для імплементації алгоритму Калина на ПЛІС та його подальшого інтегрування в систему криптографічного захисту даних. Розробка структурної, функціональної та електрично принципової схеми спеціалізованого шифропроцесора на ПЛІС. Розробка блок-схеми алгоритму роботи шифропроцесора. Тестування розробленого спеціалізованого шипропроцесора в різних режимах роботи за різних умов, оцінка та порівняння параметрів швидкодїї. Проектована система складається з ПЛІС на якій працюватиме шифропроцесор за алгоритмом Калина, перетворювача USB-UART для налагодження комунікації в середині системи криптографічного захисту інформаціїї, USB-SPI для можливості програмування та налагодження. На етапі налагодення дані для шифрування планується передавати від персонального комп’ютера до вибраної ПЛІС – iCE40HX1K. Оскільки напруга живлення на USB дорівнює 5В, а на ПЛІС це 3.3В, то необхідним є використання перетворювача напруг. На 3.3В лініїї встановлено зелений світлодіод для перевірки наявності живлення. Розробка включає створення функціональної, структурної та електрично принципової схем, блок схеми покрокового алгоритму роботи шифропроцесора та її програмну реалізацію. Процес розробка економічно обгрунтовано. Створена система повинна відповідати настуним показникам: • напруга живлення – 5В; 5 • споживана потужність <= 600мВт; • діапазон температур - від -40°Cдо +85°C; • ціна не більше 3000 грн за одиницю; • габарити комірки не більше 30 мм х 50 мм; • час зашифрування/розшифрування одного блока< 0,01 мс; • довжина блока – 128, 256, 512 біт; • розмір ключа – не менше 128, 256, 512 біт; • UART в режимі RS232 зі швидкістю 115200, к-стю стоп біт 1, полем даних 8, без контролю на парність Ключові слова: система криптографічного захисту даних, криптографія, шифропроцесор, ПЛІС, стабілізатор напруги, ICECube2 IDE, Diamond programmer, зашифрування, розшифрування, UART-USB, USB-SPI.