Abstract

Increased volumes and speed of data transmission over computer networks, and also the need to protect the transmitted data, require accordingly to increase the speed of cryptographic data processing. One of the ways to achieve high performance is implementation of FPGAs-based cryptographic equipment. Therewith, to cut the cost of equipment, it is important that encryption modules shall consume a minimum possible hardware resources. The work aims to find the most compact high-speed solution for FPGA-based Kuznyechik block cipher. Several methods for hardware implementation of linear transformation, which is used in Kuznyechik cipher, have been reviewed. Various aspects of implementation of these methods taking into account the architecture of target FPGAs are investigated. We also consider aspects of the FPGA implementation of nonlinear transformation, which is used in Kuznyechik block cipher. Resource consumption by various implemented solutions of linear transformation has been estimated. A relatively compact high-speed implemented solution of Kuznyechik block cipher has been obtained and tested on the real equipment. The achieved values of speed for iterative and fully pipelined implementations of the algorithm have been presented.

Highlights

  • Рост объемов и скоростей передачи данных по компьютерным сетям и необходимость защиты передаваемых данных требуют высокой скорости их криптографической обработки

  • Полностью конвейеризированная высокоскоростная реализация блочного шифра протестирована на реальном оборудовании с использованием программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) Kintex-7

  • 5. Vivado design suite tcl command reference guide

Read more

Summary

Infotecs JSC

Increased volumes and speed of data transmission over computer networks, and the need to protect the transmitted data, require to increase the speed of cryptographic data processing. A relatively compact high-speed implemented solution of Kuznyechik block cipher has been obtained and tested on the real equipment. Реализация L-преобразования Min-Xor В работе [4] приведен метод минимизации числа логических элементов при реализации линейных преобразований. Реализация на ПЛИС L-преобразования, состоящая из описания данной комбинационной схемы на языке описания аппаратуры VHDL, синтезируется в комбинационную схему, реализованную с помощью элементов LUT. Данная реализация вычисляет L-преобразование за один такт и использует 1215 элементов LUT. Как и в случае с R- и L-преобразованиями, можно воспользоваться фиксированностью таблицы замен для реализации этой таблицы в виде комбинаторной схемы из элементов LUT. Что если модуль шифрования применен в составе какой-либо системы, не использующей блоки BRAM, то в этом случае может оказаться выгодным применить реализацию MBR-BRAM для экономии элементов LUT за счет использования свободных блоков BRAM.

Out K
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call