Κώδικες πιστοποίησης μηνυμάτων : σχεδιασμός και υλοποιήσεις σε πλατφόρμες υλικού και συγκριτικές αποτιμήσεις

Σε αυτή τη μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετήθηκαν, αναπτύχτηκαν και συγκριθήκαν αρχιτεκτονικές για κρυπτογραφικές εφαρμογές που χρησιμοποιούνται στης τεχνικές πιστοποίησης μηνυμάτων. Σε αυτές χρησιμοποιήθηκαν και τεχνικές βελτιστοποίησης της απόδοσης. Στην ασφάλεια μετάδοσης των πληροφοριών...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Χαράλαμπος, Μιχαήλ
Other Authors: Κωνσταντίνος, Γκούτης
Format: Thesis
Language:Greek
Published: 2011
Subjects:
Online Access:http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/4410
id nemertes-10889-4410
record_format dspace
spelling nemertes-10889-44102022-09-05T20:26:57Z Κώδικες πιστοποίησης μηνυμάτων : σχεδιασμός και υλοποιήσεις σε πλατφόρμες υλικού και συγκριτικές αποτιμήσεις Message authentication codes : designs and implementations in hardware platforms and comparisons Χαράλαμπος, Μιχαήλ Κωνσταντίνος, Γκούτης Κωνσταντίνος, Γκούτης Γεώργιος, Θεοδωρίδης Θεμιστοκλής, Χανιωτάκης Harris, Michail Κρυπτογραφία Τεχνικές πιστοποίησης μηνυμάτων Cryptography Message authentication codes HMAC CMAC AES HASH functions 005.82 Σε αυτή τη μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετήθηκαν, αναπτύχτηκαν και συγκριθήκαν αρχιτεκτονικές για κρυπτογραφικές εφαρμογές που χρησιμοποιούνται στης τεχνικές πιστοποίησης μηνυμάτων. Σε αυτές χρησιμοποιήθηκαν και τεχνικές βελτιστοποίησης της απόδοσης. Στην ασφάλεια μετάδοσης των πληροφοριών, η πιστοποίηση μηνύματος είναι μία θεμελιώδης τεχνική, η οποία χρησιμοποιείται για να επιβεβαιώσει ότι τα ληφθέντα μηνύματα προέρχονται από τον σωστό αποστολέα και ότι δεν έχουν τροποποιηθεί κατά τη μετάδοση. Στην πιστοποίηση μηνύματος, απαιτείται η χρήση ενός κώδικα πιστοποίησης μηνύματος (Message Authentication Code-MAC). Οι τεχνικές για να δημιουργηθεί ένα MAC γίνεται με δύο τρόπους: α)Με χρήση μίας hash συνάρτησης σε συνδυασμό με ένα μυστικό κλειδί και αναφέρεται σαν HMAC (Hash-based MAC). β)Με χρήση ενός block cipher αλγορίθμου κρυπτογράφησης σε συνδυασμό με ένα μυστικό κλειδί και αναφέρεται σαν CMAC (Cipher block-based MAC). Θα υλοποιηθούν οι δύο παραπάνω τρόποι-μέθοδοι παραγωγής MAC, σε πλατφόρμες υλικού με γνώμονα την αύξηση της ρυθμαπόδοσης τους. Θα αποτιμηθεί ο ρόλος τους στα κρυπτογραφικά συστήματα ασφαλείας και σε ποιές περιπτώσεις συνίσταται η χρήση της κάθε μίας τεχνικής. Έτσι θα ξεκαθαριστούν οι διαφορές τους και θα καθοριστεί το προφίλ των εφαρμογών στης οποίες κάθε μια εκ των δύο αυτών τεχνικών ταιριάζει καλύτερα. Οι υλοποιήσεις συγκριθήκαν στην ίδια πλατφόρμα υλικού που χρησιμοποιήθηκε για την τελική υλοποίηση ώστε σε κάθε περίπτωση, ανάλογα με της απαιτήσεις της εκάστοτε εφαρμογής, να βρεθεί και η βέλτιστη λύση από πλευράς κόστους. In the present M.Sc. thesis, several architectures for message authentication codes were studied, developed and compared to each other. Performance optimization techniques were exploited as well. Message Authentication Codes (MACs) are widely used in order to protect both a message's integrity -by ensuring that a different MAC will be produced if the message has changed - as well as its authenticity (only someone who knows the secret key could have generated a valid MAC). A message authentication code is an authentication tag (also called a checksum) derived by applying an authentication scheme, together with a secret key, to a message. Typically MACs are produced through: α) HMAC mechanism which is based on a FIPS approved collision-resistant hash function in combination with a secret key (Hash-based MAC). β)CMAC mechanism which is based on a block cipher algorithm in combination with a secret key (Cipher block-based MAC). The above two ways (mechanisms) for producing MACs were designed and implemented in hardware taking into consideration the increase of their throughput. The cryptographic systems in which the above two are exploited were described. Their key role in these systems was valued through an investigation concerning the way of their incorporation. Thus, the differences between them were clarified determining the applications where each one is better befitted. HMAC and CMAC designs are implemented in the same hardware FPGA platform and compared to each other in terms of operating frequency, area consumption and throughput. In this way, the best solution between them concerning their overall cost can be designated. 2011-06-16T06:59:21Z 2011-06-16T06:59:21Z 2010-12-16 2011-06-16T06:59:21Z Thesis http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/4410 gr Η ΒΚΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. 12 application/pdf
institution UPatras
collection Nemertes
language Greek
topic Κρυπτογραφία
Τεχνικές πιστοποίησης μηνυμάτων
Cryptography
Message authentication codes
HMAC
CMAC
AES
HASH functions
005.82
spellingShingle Κρυπτογραφία
Τεχνικές πιστοποίησης μηνυμάτων
Cryptography
Message authentication codes
HMAC
CMAC
AES
HASH functions
005.82
Χαράλαμπος, Μιχαήλ
Κώδικες πιστοποίησης μηνυμάτων : σχεδιασμός και υλοποιήσεις σε πλατφόρμες υλικού και συγκριτικές αποτιμήσεις
description Σε αυτή τη μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετήθηκαν, αναπτύχτηκαν και συγκριθήκαν αρχιτεκτονικές για κρυπτογραφικές εφαρμογές που χρησιμοποιούνται στης τεχνικές πιστοποίησης μηνυμάτων. Σε αυτές χρησιμοποιήθηκαν και τεχνικές βελτιστοποίησης της απόδοσης. Στην ασφάλεια μετάδοσης των πληροφοριών, η πιστοποίηση μηνύματος είναι μία θεμελιώδης τεχνική, η οποία χρησιμοποιείται για να επιβεβαιώσει ότι τα ληφθέντα μηνύματα προέρχονται από τον σωστό αποστολέα και ότι δεν έχουν τροποποιηθεί κατά τη μετάδοση. Στην πιστοποίηση μηνύματος, απαιτείται η χρήση ενός κώδικα πιστοποίησης μηνύματος (Message Authentication Code-MAC). Οι τεχνικές για να δημιουργηθεί ένα MAC γίνεται με δύο τρόπους: α)Με χρήση μίας hash συνάρτησης σε συνδυασμό με ένα μυστικό κλειδί και αναφέρεται σαν HMAC (Hash-based MAC). β)Με χρήση ενός block cipher αλγορίθμου κρυπτογράφησης σε συνδυασμό με ένα μυστικό κλειδί και αναφέρεται σαν CMAC (Cipher block-based MAC). Θα υλοποιηθούν οι δύο παραπάνω τρόποι-μέθοδοι παραγωγής MAC, σε πλατφόρμες υλικού με γνώμονα την αύξηση της ρυθμαπόδοσης τους. Θα αποτιμηθεί ο ρόλος τους στα κρυπτογραφικά συστήματα ασφαλείας και σε ποιές περιπτώσεις συνίσταται η χρήση της κάθε μίας τεχνικής. Έτσι θα ξεκαθαριστούν οι διαφορές τους και θα καθοριστεί το προφίλ των εφαρμογών στης οποίες κάθε μια εκ των δύο αυτών τεχνικών ταιριάζει καλύτερα. Οι υλοποιήσεις συγκριθήκαν στην ίδια πλατφόρμα υλικού που χρησιμοποιήθηκε για την τελική υλοποίηση ώστε σε κάθε περίπτωση, ανάλογα με της απαιτήσεις της εκάστοτε εφαρμογής, να βρεθεί και η βέλτιστη λύση από πλευράς κόστους.
author2 Κωνσταντίνος, Γκούτης
author_facet Κωνσταντίνος, Γκούτης
Χαράλαμπος, Μιχαήλ
format Thesis
author Χαράλαμπος, Μιχαήλ
author_sort Χαράλαμπος, Μιχαήλ
title Κώδικες πιστοποίησης μηνυμάτων : σχεδιασμός και υλοποιήσεις σε πλατφόρμες υλικού και συγκριτικές αποτιμήσεις
title_short Κώδικες πιστοποίησης μηνυμάτων : σχεδιασμός και υλοποιήσεις σε πλατφόρμες υλικού και συγκριτικές αποτιμήσεις
title_full Κώδικες πιστοποίησης μηνυμάτων : σχεδιασμός και υλοποιήσεις σε πλατφόρμες υλικού και συγκριτικές αποτιμήσεις
title_fullStr Κώδικες πιστοποίησης μηνυμάτων : σχεδιασμός και υλοποιήσεις σε πλατφόρμες υλικού και συγκριτικές αποτιμήσεις
title_full_unstemmed Κώδικες πιστοποίησης μηνυμάτων : σχεδιασμός και υλοποιήσεις σε πλατφόρμες υλικού και συγκριτικές αποτιμήσεις
title_sort κώδικες πιστοποίησης μηνυμάτων : σχεδιασμός και υλοποιήσεις σε πλατφόρμες υλικού και συγκριτικές αποτιμήσεις
publishDate 2011
url http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/4410
work_keys_str_mv AT charalamposmichaēl kōdikespistopoiēsēsmēnymatōnschediasmoskaiylopoiēseisseplatphormesylikoukaisynkritikesapotimēseis
AT charalamposmichaēl messageauthenticationcodesdesignsandimplementationsinhardwareplatformsandcomparisons
_version_ 1771297288953528320