Kryptografické algoritmy na platformě FPGA

Abstract

Tato diplomová práce je zaměřena na vytvoření demonstrátoru, který je schopný přenášet data jak mezi operačním systémem a síťovou kartou s FPGA čipem UltraScale+, tak i mezi dvěma síťovými kartami. V teoretické části práce pojednává o programovatelných hradlových polích, vývojem na FPGA, využívanými programovacími jazyky a vývojovém prostředí Vivado Design Suite. Demonstrátor se skládá ze dvou aplikací, vyvíjených v jazyce C, pro komunikaci mezi operačním systémem a síťovou kartou a dvou komponent, vyvíjených v jazyce VHDL, pro komunikaci skrze síťové rozhraní na FPGA síťové kartě. Demonstrátor umožňuje vložení kryptografického algoritmu, který by pracoval s přenášenými daty. Pro vývoj na síťové kartě s FPGA čipem byl využit Network Development Kit od týmu Liberouter ze sdružení CESNET.

The master thesis is focused on developing a demonstrator which is able to transmit data not only between operating system and network FPGA card with a UltraScale+ chip but also between two network FPGA cards. The theoretical part of the master thesis describes FPGA, developing on FPGA, programming languges that are used and develoment enviroment Vivado Design Suite. The demonstrator consists of two applications developed in C language which are used for communication between operating system and the network FPGA card and two components developed in VHDL langague which are used for communication throught a network module on the network FPGA card. The demonstrator allows inserting cryptographic algorithm which would work with transmitted data. For developing on the network FPGA card was used a Network Development Kit provided by a Liberouter team from CESNET association.