10251

طراحي الگوريتم سبك‌وزن رمزنگاري Rabbit با هدف به‌كارگيري در سيستم‌هاي نهفته

كارشناسي

مهندسي برق

1404

دكتر ميرزاكوچكي

دكترميرزاكوچكي

1404/11/19

برق

A Lightweight Design of the Rabbit Stream Cipher for Embedded Systems

اين پروژه به طراحي الگوريتم سبك‌وزن رمزنگاري جرياني rabbitبا هدف به‌كارگيري در سيستم‌هاي نهفته پرداخته است. در گام نخست، ساختار كلي اين الگوريتم به‌صورت دقيق تحليل گرديد و اجزاي اصلي آن شامل رجيسترهاي داخلي، توابع غيرخطي G، واحد به‌روزرساني شمارنده‌ها و ساختار توليد كليد جريان استخراج در قالب بلوك‌هاي منطقي در سطح RTL مدل‌سازي شد. به‌منظور جمع‌آوري اطلاعات و اطمينان از درستي فرآيند پياده‌سازي، از منابع معتبر علمي، مقالات مرجع و تحليل مقاله اصلي ارائه‌دهنده اين الگوريتم استفاده شد. فرآيند پياده‌سازي به كمك زبان توصيف سخت‌افزار Verilog انجام گرديد و به‌منظور بررسي صحت عملكرد، شبيه‌سازي‌هاي لازم در محيط نرم‌افزار XILINX ISE صورت پذيرفت. پس از اطمينان از صحت پياده‌سازي، سنتز طراحي در برنامه ISE بر روي FPGA مدل Virtex 6 انجام شد. در نهايت پارامترهاي حياتي طراحي شامل ميزان مصرف منابع منطقي (LUT، Flip-Flop)، توان مصرفي و تاخير مسير بحراني استخراج و تحليل گرديد. نتايج نشان‌دهنده اين است كه پياده‌سازي ارائه‌شده به دليل ساختار ساده و بهره‌گيري از عمليات‌هاي پايه‌اي منطقي، از نظر مصرف منابع و توان كاملاً مناسب سيستم‌هاي سبك‌وزن و نهفته بوده و توانسته اهداف پروژه در زمينه بهبود كارايي و كاهش سربار سخت‌افزاري را محقق سازد. اين معماري مي‌تواند به‌عنوان هسته رمزنگاري براي كاربردهاي اينترنت اشيا (IoT) و سامانه‌هاي امنيتي نهفته پيشنهاد گردد.

FPGA , Rabbit , رمزنگاري جرياني , سيستم‌هاي سبك‌وزن , پياده‌سازي سخت‌افزاري , Verilog , سيستم‌هاي نهفته , مصرف منابع منطقي , اينترنت اشيا (IoT) , سامانه‌هاي امنيتي.