background image

55

συστήµατα,

τα

FPGA

έχουν

καταστεί

ελκυστική

επιλογή

για

την

υλοποίηση

χαρακτηριστικών ασϕαλείας όπως η κρυπτογράϕηση, ο έλεγχος ταυτότητας και

η

ανίχνευση

εισβολής.

Συνεπώς,

η

ερευνητική

κοινότητα

της

κρυπτογραϕίας

επικεντρώνεται στον SHA-3, ο οποίος προσϕέρει ευελιξία και υψηλή απόδοση σε

υλοποιήσεις υλικού [139, 140].

Ακολουθεί µια περίληψη των συνεισϕορών που δίνονται σε αυτό το κεϕάλαιο:

Προτείνουµε µια νέα τεχνική επιτάχυνσης και βελτιστοποίησης που βασίζεται

στη διασωλήνωση (pipelining) για τον αλγόριθµο SHA-3.

Η προτεινόµενη

µέθοδος τοποθετεί έναν επιπλέον καταχωρητή µετά το βήµα

θ στη συνάρτηση

f , επιτυγχάνοντας σηµαντική επιτάχυνση της επεξεργασίας και βελτίωση στις

µετρικές απόδοσης, ενώ ταυτόχρονα µειώνει το κόστος επιϕάνειας (σε slices)

των συσκευών.

Η

ορθότητα

του

προτεινόµενου

σχεδιασµού

επιβεβαιώθηκε

µε

τη

χρήση

έγκυρων

δοκιµαστικών

παραδειγµάτων

που

παρέχονται

από

το

Εθνικό

Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) του Υπουργείου Εµπορίου των

Ηνωµένων Πολιτειών.

Παράλληλα,

πραγµατοποιήσαµε

εκτεταµένη

αξιολόγηση

και

ανάλυση,

συγκρίνοντας

το

µέγεθος

επιϕάνειας

(slices),

τη

ρυθµαπόδοση,

τη

συχνότητα λειτουργίας και τη συνολική αποδοτικότητα της προτεινόµενης

αρχιτεκτονικής

µε

αντίστοιχες

λύσεις

που

έχουν

δηµοσιευθεί

στη

διεθνή

βιβλιογραϕία.

Το υπόλοιπο κεϕάλαιο οργανώνεται ως εξής: Στην ενότητα 3.3, παρουσιάζονται οι

σχετικές εργασίες της βιβλιογραϕίας.

Στην ενότητα 3.4, περιγράϕεται αναλυτικά

η

νέα

προτεινόµενη

τεχνική

βελτιστοποίησης

υλικού

του

αλγορίθµου

SHA-3

σε

περιβάλλον FPGA. Στην ενότητα 3.5, παρουσιάζονται τα πειραµατικά αποτελέσµατα

της µελέτης µας.

Στην ενότητα 3.6, ακολουθεί συζήτηση των αποτελεσµάτων και

σύγκριση µε άλλες σχετικές µελέτες.

Τέλος,

στην ενότητα 3.7 συνοψίζονται τα

συµπεράσµατα της εργασίας.