Проектування архітектури апаратно-орієнтованого спеціалізованого процесора захисту інформації

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»

Кафедра БІТ

[pic 1]

КУРСОВА РОБОТА

 з дисципліни

«Комп’ютерні методи аналізу та проектування
електронних засобів»

на тему

«Проектування архітектури апаратно-орієнтованого спеціалізованого процесора захисту інформації»

Виконав:

Прийняв:

Львів 2019

Зміст

Завдання        3

Розділ 1. Опис алгоритму IDEA та режими обробки даних        4

Розділ 2. Результат моделювання алгоритму IDEA мовою програмування Python        12

Розділ 3. Результат проектування потокового графа алгоритму        20

Розділ 4. Результат розроблення структури граф-алгоритмічного операційного пристрою опрацювання даних і ключів        21

Розділ 5. Результат розроблення структури блоку організації режимів шифрування.        22

Розділ 6. Результат розроблення структури процесора шифрування в складі операційного пристрою опрацювання даних і ключів.        24

Висновок        25

Список використаної літератури:        26

Завдання

1. Відповідно до порядкового номера в списку групи визначити варіант роботи.

2. Опрацювати структури заданих варіантом алгоритму СБШ і режимів шифрування.

3. Використати специфікацію визначеного варіантом алгоритму СБШ та режимів обробки даних, здійснити моделювання їх роботи мовою програмування високого рівня.

4. Розробити потоковий граф алгоритму СБШ.

5. Розробити структуру граф-алгоритмічного операційного пристрою опрацювання даних і ключів

6. Розробити структуру блоку організації режимів шифрування.

7.Розробити структуру процесора шифрування в складі операційного пристрою опрацювання даних і ключів, блоку організації режимів шифрування, блоку зберігання параметрів та пристрою керування.

Розділ 1. Опис алгоритму IDEA та режими обробки даних

1.1. Історія створення алгоритму

        Першу версію алгоритму розробили в 1990році Лай Сюецзя (Xuejia Lai) і Джеймс Мессі (James Massey) зі Швейцарського інституту ETH Zürich (за контрактом з Hasler Foundation, яка пізніше влилася в Ascom-Tech AG) як заміна DES (англ. Data Encryption Standard, стандарт шифрування даних) і назвали її PES (англ. Proposed Encryption Standard, запропонований стандарт шифрування).

        Потім, після публікації робіт Біхамом і Шаміра по диференціальному криптоанализу PES, алгоритм був поліпшений з метою посилення криптостійкості і названий IPES (англ. Improved Proposed Encryption Standard, покращений запропонований стандарт шифрування). Через рік його перейменували в IDEA (англ. International Data Encryption Algorythm).

1.2. Структура алгоритму

        Алгоритм IDEA шифрує дані блоками по 64 біт, а ключ шифрування алгоритму має розмір 128 біт. Блок шифрованих даних розбивається на чотири 16-бітних під блоки A, B, C і D (рис. 1), над якими виконується вісім раундів перетворень:

        A = A [x] Kr1

        B = B + Kr2

        C = C + Kr3

        D = D [x] Kr4

        T1 = A [+] C

        T2 = B [+] D

        T1 = T1 [x] Kr5

        T2 = T1 + T2

        T2 = T2 [x] Kr6

        T1 = T1 + T2

        A = A [+] T2

        B = B [+] T1