Resumen de Diseño e integración de algoritmos criptográficos en sistemas empotrados sobre FPGA

Alejandro Cabrera, Alejandro José Cabrera Sarmiento

• español

  En este trabajo se integran implementaciones hardware de algoritmos criptográficos a la biblioteca OpenSSL la cual es utilizadapor aplicaciones sobre el sistema operativo Linux para asegurar redes TCP/IP. Los algoritmos implementados son el AES y las funciones resumen SHA-1 y SHA-256. Estos algoritmos son implementados como coprocesadores del procesador MicroBlaze utilizando interfaces FSL para el intercambio de datos entre ellos. Estos coprocesadores son integrados dentro de la biblioteca OpenSSL considerando la naturaleza multitarea del sistema operativo Linux, por lo que se selecciona un mecanismo de sincronización para controlar el acceso a estos dispositivos. Además son presentados los resultados de velocidad alcanzados por los coprocesadores integrados en la biblioteca utilizando la herramienta speed de la misma. Finalmente es presentado el impacto de estos coprocesadores en la velocidad de transmisión a través de una red privada virtual utilizando la herramienta OpenVPN.

• English

  In this paper hardware implementations of cryptographic algorithms are integrated to the OpenSSL library which is used by the Linux operating system applications to protect TCP/IP networks. The selected algorithms are AES and the hash functions SHA-1 and SHA-256. These algorithms are implemented in hardware as coprocessors of Xilinx MicroBlaze soft processor core using the FSL interface for data exchange. These coprocessors are integrated inside the OpenSSL library considering Linux operating system multitasking, so a synchronization technique is selected to control the access to the hardware coprocessors. The speed gain achieved is measured using the OpenSSL's speed utility. Finally a virtual private network is configured using OpenVPN in order to compare the transmission rate using the coprocessors and without them.