Publication: Implementación del algoritmo AES sobre arquitectura ARM con mejoras en rendimiento y seguridad
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Publication date
2012-05
Defense date
2012-05-11
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Abstract
Este Proyecto Fin de Carrera se enmarca dentro de la implementación de algoritmos criptográficos para sistema empotrados seguros. Concretamente, se ha desarrollado e implementado una versión mejorada del algoritmo AES en un microcontrolador con arquitectura ARM (ARM7 LPC 2132). Los microprocesadores con arquitectura ARM son ampliamente utilizados en dispositivos móviles tales como teléfonos inteligentes o tabletas, debido a su bajo consumo de potencia comparado con otras arquitecturas, y sus elevadas prestaciones. Tras un análisis detallado del algoritmo AES se han aplicado diversas técnicas para mejorar sus prestaciones y seguridad frente a ataques de canal lateral basados en trazas de consumo de potencia. Con el objetivo de reducir el tiempo de procesamiento se han aplicado técnicas específicas para mejorar AES en arquitecturas de 32 bits. Aplicando estas técnicas se ha conseguido reducir el tiempo de procesamiento en un más de un 60% en la operación de cifrado y en un 90% en la operación de descifrado. Aunque desde el punto de vista algorítmico AES es considerado como un cifrador seguro, se ha demostrado que no es inmune frente a algunos ataques basados el análisis de información obtenida de la propia implementación (ataques de canal lateral). Entre estos ataques se puede mencionar el análisis de las trazas de consumo de potencia o de las emisiones electromagnéticas del dispositivo electrónico que ejecuta el algoritmo. En este proyecto, además de las mejoras anteriormente citadas relativas al tiempo de procesamiento, se ha obtenido una implementación más robusta del algoritmo frente a ataques de consumo de potencia. Esto se ha conseguido mediante el enmascaramiento de la información procesada (masking), haciéndola de esta forma independiente del consumo.
Description
Keywords
Algoritmo AES, Cifrado, Microprocesadores, ARM7