Višejezgrena implementacija kriptiranja korištenjem mreže na čipu

završni rad

• Naslov (engleski): Multicore Implementation of Crypto-Algorithm Using Network-on-Chip
• Autor: Mihaela Bakšić
• Mentor: Daniel Hofman (mentor)
• Član povjerenstva: Daniel Hofman (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Alen Duspara (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Luka Macan (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet elektrotehnike i računarstva; Zagreb
• Datum i država obrane: 2021-07-14, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Računarstvo

Sažetak

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.

Sažetak (engleski)

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.

• Ključne riječi: mreža na čipu; OpenNoc; procesni elementi; Serpent kriptoalgoritam; S-box; FPGA; Verilog; višejezgrenost
• Ključne riječi (engleski): Network-on-Chip; OpenNoc; Processing Element; The Serpent Crypto-Algorithm; S-box; FPGA; Verilog; Multicore
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:013540
• Studijski program: Naziv: Računarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka računarstva (univ.bacc.ing.comp.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Zatvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2023-01-14 20:02:16