Postkvantová kryptografie na FPGA
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
F
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Táto práca popisuje post-kvantový algoritmus FrodoKEM, jeho hardwarovú implementáciu v jazyku VHDL a softvérovú simuláciu implementácie, následné nasadenie implementácie na FPGA procesný systém. Práca popisuje problematiku postkvantovej kryptografie a programovacieho jazyka VHDL slúžiaceho pre popis funkčnosti hardvéru. Ďalej sa práca venuje funkčnej implementácii a simulácii všetkých častí algoritmu. Konkrétne sa jedná o časti, generovanie kľúča, zapúzdrenie a odpúzdrenie. Implementácia algoritmu a simulácia boli vykonané v softvérovom simulačnom prostredí Vivado, vytvorenom spoločnosťou Xilinx. Následne bola vykonaná syntéza a implementácia a navrhnutý Intellectual property blok, ktorého kľúčová časť zastrešujúca funkcionalitu FPGA dosky NEXYS A7 nebola k dispozícii. Posledná časť práce sa venuje navrhnutému postupu práce pre implementáciu algoritmu na FPGA dosku NEXYS A7.
This work describes the post-quantum algorithm FrodoKEM, its hardware implementation in VHDL and software simulation of implementation, subsequent implementation of the implementation on the FPGA process system. The work describes the issue of postquantum cryptography and VHDL programming language used to describe the functionality of hardware. Furthermore, the work deals with the functional implementation and simulation of all parts of the algorithm. Specifically, these are parts, key generation, encapsulation, and decapsulation. Algorithm implementation and simulations were performed in the Vivado software simulation environment, created by Xilinx. Subsequently, the synthesis and implementation was performed and the Intellectual property block was designed, the key part of which covered the functionality of the NEXYS A7 FPGA board was not available. The last part of the work deals with the workflow algorithm for implementation on FPGA board NEXYS A7.
This work describes the post-quantum algorithm FrodoKEM, its hardware implementation in VHDL and software simulation of implementation, subsequent implementation of the implementation on the FPGA process system. The work describes the issue of postquantum cryptography and VHDL programming language used to describe the functionality of hardware. Furthermore, the work deals with the functional implementation and simulation of all parts of the algorithm. Specifically, these are parts, key generation, encapsulation, and decapsulation. Algorithm implementation and simulations were performed in the Vivado software simulation environment, created by Xilinx. Subsequently, the synthesis and implementation was performed and the Intellectual property block was designed, the key part of which covered the functionality of the NEXYS A7 FPGA board was not available. The last part of the work deals with the workflow algorithm for implementation on FPGA board NEXYS A7.
Description
Citation
GYŐRI, A. Postkvantová kryptografie na FPGA [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Miroslav Vozňák, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Petr Münster, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Rudolf Vohnout, Ph.D. (člen)
Ing. Václav Oujezský, Ph.D. (člen)
Ing. Anna Kubánková, Ph.D. (člen)
Ing. Marek Sikora (člen)
Ing. Petr Jedlička (člen)
Date of acceptance
2022-06-07
Defence
Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky.
1) Jaké je rozhraní hlavních komponent KEM algoritmu (generace klíčů, enkapsulace, dekapsulace)?
2) Jaký byl zdroj referenčních dat, se kterými byly v simulaci porovnávány výstupy testovaných komponent?
3) Co konkrétně máte v práci na mysli pojmem "total delay" a jak na základě tohoto parametru odvozujete frekvenci navržených komponent?
4) K jaké frekvenci hodinového taktu je vztažena doba výpočtu 33 ms?
5) Z jakého důvodu jste se rozhodl pro vytvoření wrapperu s AXI4-Lite rozhraním pro vaše komponenty?
Student odpověděl na otázky členů komise a oponenta. Student neobhájil diplomovou práci a to především z následujících důvodů: chybějící citace v textu práce, kdy zjevně docházelo k převzetí algoritmu bez referencí, částečně nesplněné zadání, které nicméně v závěru práce bylo prezentováno jako funkční.
Result of defence
práce nebyla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení