Publication: Implementación hardware de algoritmos criptográficos para RFID
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Publication date
2009-02
Defense date
2009
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Abstract
En este proyecto queremos realizar un sistema para la encriptación de los datos enviados a través de la tecnología RFID, de modo que los datos que sean enviados estén encriptados y no sea posible su manipulación. La aplicación para la que se quiere realizar la encriptación es para las tarjetas tags. Estas tarjetas envían información a un receptor u otras tarjetas a través de señales de radio frecuencia., esa información enviada es la que se quiere proteger encriptando estos datos. En la primera parte del proyecto hemos descrito aspectos básicos del sistema RFID. A la vez se ha mostrado un ejemplo de protocolo de encriptación de datos (Protocolo SLAP). Seguidamente se ha realizado una introducción al lenguaje VHDL haciendo un repaso por la evolución que ha tenido este lenguaje en la historia. En la segunda parte del proyecto nos hemos centrado en la implementación de los algoritmos de multiplicación modular. En un principio se han realizado las implementaciones de multiplicación: clásico, combinacional y karatsuba-ofman. De estos tres multiplicadores se ha descartado la implementación combinacional debido a la excesiva área que llega a ocupar para número de bits elevados. Las implementaciones clásico y karatsuba necesitaban de algoritmos de reducción, los cuales se han implementado dos algoritmos de reducción de barret denominados barret1 y barret2, de estos, se ha descartado el de barret1 debido al elevado tiempo que puede llegar a tardar, por tanto se ha decidido que a las implementaciones de multiplicación clásico y karatsuba se le añadirá la implementación de barret2 para obtener la multiplicación modular. De los algoritmos de multiplicación modular directa se ha realizado las implementaciones de Montgomery y Buckley. Una vez comparado los resultados de estos dos algoritmos se ha decidido que la implementación basada en el algoritmo de Montgomery era más eficaz debido al factor Área x Tiempo.
Posteriormente se realizado la implementación de un generador de números aleatorios, Blum Blum & Shub, en este generador de números aleatorios hemos simulado el funcionamiento de las implementaciones de multiplicación modular previamente elegidas: clásico+barret2, karatsuba+barret2 y Montgomery. Una vez visto el comportamiento de estos circuitos en el generador de números aleatorios hemos descartado en un principio la implementación clásico debido a que no era la que menos tiempo tardaba ni tampoco la que menos área ocupaba. De las otras dos implementaciones restantes, la de karatsuba era la que menos tiempo tardaba mientras que la implementación de Montgomery ocupaba menos, por tanto se ha comparado estas dos en un factor Área x Tiempo y se ha podido comprobar que este factor era mejor para la implementación de Montgomery que para la basada en el algoritmo de Karatsuba-ofman. Por tanto podemos concluir que la mejor implementación para realizar el algoritmo de Multiplicación Modular para el caso de nuestra aplicación (tags para la tecnología RFID) es la implementación basada en el algoritmo de Montgomery.
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Keywords
Tecnología RFID, Radiofrecuencia, Algoritmos criptográficos