Višejezgrena implementacija kriptiranja korištenjem mreže na čipu

undergraduate thesis

• Title (english): Multicore Implementation of Crypto-Algorithm Using Network-on-Chip
• Author: Mihaela Bakšić
• Mentor: Daniel Hofman (mentor)
• Committee member: Daniel Hofman (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Alen Duspara (član povjerenstva)
• Committee member: Luka Macan (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; Zagreb
• Defense date and country: 2021-07-14, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Computing

Abstract

Ovaj rad opisuje nov pristup rješavanju problema izvođenja resursno intenzivnih izračuna u hardware-u - mreži na čipu. Mreža na čipu omogućuje višejezgreno izvođenje izračuna nad velikom količinom podataka. Korištena je javno dostupna implementacija mreže na čipu pod imenom OpenNoc. OpenNoc je dizajniran za implementaciju na tehnologiji FPGA.
Kriptoalgoritmi su jedni od algoritama koji su predominantno konkurentni te su stoga prikladni za hardware-sku akceleraciju. Izrađena je implementacija procesirajućeg elementa koji izvodi enkripciju i dekripciju podataka kriptoalgoritmom Serpent. Procjena performansi obavljena je simuliranjem izvođenja na različitom broju jezgri u mreži na čipu. Također, predložena su poboljšanja koja se odnose na fleksibilnost implementacije, sigurnost te potrošnju memorijskog prostora i energije.

Abstract (english)

This work describes a refined architectural approach to solving intensive parallel computation in hardware - a Network-on-Chip. Network-on-Chip allows for multicore processing of vast amounts of data in hardware. The implementation of NoC used is an open source named OpenNoc, designed for the FPGA technology. Crypto-algorithms perform predominantly concurrent computation and therefore benefit of hardware acceleration. The work provided implementation of custom processing elements performing the Serpent crypto-algorithm encryption and decryption. Performance was assessed in simulation of the NoC with various numbers of cores. Several improvements regarding the implementation flexibility, security, power and memory consumption are suggested.

• Keywords: mreža na čipu; OpenNoc; procesni elementi; Serpent kriptoalgoritam; S-box; FPGA; Verilog; višejezgrenost
• Keywords (english): Network-on-Chip; OpenNoc; Processing Element; The Serpent Crypto-Algorithm; S-box; FPGA; Verilog; Multicore
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:013540
• Study programme: Title: Computing; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka računarstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka računarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2023-01-14 20:02:16