Κρυπτογράφηση με τον αλγόριθμο AES 128

Διπλωματική Εργασία uoadl:2778198 45 Αναγνώσεις

Μονάδα:
Κατεύθυνση Ηλεκτρονικός Αυτοματισμός (Η/Α, με πρόσθετη εξειδίκευση στην Πληροφορική και στα πληροφοριακά συστήματα)
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2018-07-11
Έτος εκπόνησης:
2018
Συγγραφέας:
Παύλοζας Αντώνιος-Διονύσιος
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Διονύσης Ι.Ρεΐσης, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήματος Φυσικής, Εθνικό Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Εμμανουήλ Χ. Τσίλης, Επίκουρος Καθηγητής , Τμήματος Φυσικής, Εθνικό Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Γιώργης Αλεξάκης, Επίκουρος Καθηγητής , Τμήματος Φυσικής, Εθνικό Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Πρωτότυπος Τίτλος:
Κρυπτογράφηση με τον αλγόριθμο AES 128
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Κρυπτογράφηση με τον αλγόριθμο AES 128
Περίληψη:
Για πολλούς αιώνες η Κρυπτογραφία αντιμετωπιζόταν ως μια μάλλον απόκρυφη τέχνη, προσβάσιμη σε λίγους και μυημένους. Μέχρι τα μέσα του 20ου μ.Χ. αιώνα η χρήση της περιοριζόταν σε στρατιωτικές και κυβερνητικές εφαρμογές και οι σχετικές υλοποιήσεις και τεχνολογίες υπόκεινταν σε αυστηρούς περιορισμούς. Σήμερα, η Σύγχρονη Κρυπτογραφία παρέχει εφαρμογές σε κάθε τομέα της καθημερινής μας ζωής και αυτός είναι ένας λόγος που χρήζει ιδιαίτερης σημασίας. Για αυτό το λόγο, κάθε πληροφορία που μεταδίδεται χρειάζεται να μετατραπεί σε μία μη αναγνωρίσιμη μορφή έτσι ώστε να διασφαλιστεί η ασφάλεια της. Αυτή η επεξεργασία (κρυπτογράφηση) των δεδομένων είναι αναγκαίο να συμβεί σε πραγματικό χρόνο και για αυτό το σκοπό έχουν αναπτυχθεί αρκετοί αλγόριθμοι κρυπτογράφησης όπου παρόλο που η δουλείας τους είναι η ίδια, χειρίζονται και μετασχηματίζουν τα δεδομένα με διαφορετικό τρόπο.
Στην παρούσα εργασία γίνεται παρουσίαση του αλγορίθμου AES (Advanced Encryption Standard) ,ο οποίος είναι γνωστός και ως Rijndael . Είναι ένας συμμετρικός αλγόριθμος τμήματος και βασίζεται στα δίκτυα μετάθεσης- αντικατάστασης, ενώ είναι υλοποιήσιμος και γρήγορος. Ο αλγόριθμος AES δίνει την δυνατότητα κρυπτογράφησης με τρία κλειδιά διαφορετικού μήκους, 128 bits κλειδί με 10 κύκλους επανάληψης, 192 bits κλειδί με 12 κύκλους επανάληψης και 256 bits κλειδί με 14 κύκλους επανάληψης παρουσιάζοντας κάθε φορά μεγάλη ανθεκτικότητα σε κρυπταναλυτικές επιθέσεις. Η συγκεκριμένη εργασία επικεντρώνεται στον AES με κλειδί εισόδου 128 bits.
Πιο συγκεκριμένα, στο 1ο κεφάλαιο της εργασίας γίνεται μια εισαγωγή στην κρυπτογραφία, παρουσιάζοντας τις βασικές έννοιες, τα μοντέλα αξιολόγησης ασφάλειας καθώς και τις πιο γνωστές κρυπτογραφικές επιθέσεις. Στο 2ο κεφάλαιο, αρχικά παρουσιάζονται οι κλασσικοί αλγόριθμοι και έπειτα γίνεται αναφορά στα σύγχρονα κρυπτοσυστήματα . Στη συνέχεια γίνεται σύγκριση μεταξύ των συμμετρικών και ασύμμετρων αλγορίθμων . Το 3ο κεφάλαιο αποτελεί το κυρίως σώμα της εργασίας καθώς σε αυτό παρουσιάζεται και επεξηγείται ο αλγόριθμος AES. Δίνεται το απαραίτητο μαθηματικό υπόβαθρο και αναλύονται οι μετασχηματισμοί του αλγορίθμου. Παρουσιάζεται ο τρόπος που επεκτείνονται τα κλειδιά του αλγορίθμου καθώς και οι διαδικασίες κρυπτογράφησης και αποκρυπτογράφησης. Τέλος γίνεται αναφορά σε ζητήματα ασφάλειας και στην αντοχή του AES σε κρυπταναλυτικές επιθέσεις. Στο 4ο κεφάλαιο παρουσιάζεται η μέθοδος υλοποίησης του αλγορίθμου με τη χρήση της περιγραφικής γλώσσας VHDL και το σχεδιαστικό εργαλείο Quartus II. Τέλος στο 5ο κεφάλαιο εξάγονται συμπεράσματα και γίνονται προτάσεις για μελλοντική εργασία.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Τεχνολογία – Πληροφορική
Λέξεις-κλειδιά:
κρυπτογράφηση, αποκρυπτογράφηση, κλειδί, VHDL, AES
Ευρετήριο:
Ναι
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
3
Εικονογραφημένη:
Ναι
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
44
Αριθμός σελίδων:
102

Μεταπτυχιακή Εργασία.pdf
1 MB
Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο. H πρόσβαση επιτρέπεται μόνο εντός του δικτύου του ΕΚΠΑ.