Farklı mimarili mikrodenetleyicilerde hafif kriptografi algoritmalarının yazılım tabanlı analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: RIFKI YARALI

Danışman: Umut Engin Ayten

Özet:

Son yıllarda hızla yaygınlaşan Nesnelerin İnterneti teknolojisi ile gelişen kablosuz iletişim cihazları, kablosuz algılayıcı ağları, uzaktan kumanda sistemleri, RFID etiketleri gibi kısıtlı işlem yeteneğine sahip ve düşük enerji tüketmesi gereken uygulamalar gün geçtikçe yaygınlaşmaktadır. Bu uygulamalarda verinin gizliliği, ulaşılabilirliği ve bütünlüğünün sağlanması bilgi güvenliği açısından hayati önem taşımaktadır. Ancak bellek sınırlaması, düşük işlem hacmi ve az miktardaki güç tüketimi ihtiyacı yüzünden geleneksel yöntemlerin uygulanmasını zorlaştırmaktadır. Bu tür uygulamalarda güvenlikten ödün vermeden bilgi güvenliğini sağlanması için hafif yoğunluklu şifreleme yöntemleri önerilmiştir. Yapılan bu çalışmada, yaygın bir kullanım alanına sahip AES-128, Simon, Speck ve Twine simetrik blok şifreleme algoritmaları 8-bit RISC, 8-bit 8051 ve 32-bit ARM Cortex M0 mimarili mikrodenetleyicilerde yazılım tabanlı uygulaması gerçekleştirilmiştir. Oluşturulan donanımlar üzerinden her bir mikrodenetleyici farklı saat frekanslarında çalıştırılarak algoritmanın işlemci hafızasında kapladığı alan, işlem süreleri ve enerji tüketimleri test cihazları ile ölçülerek sunulmuştur. Elde edilen sonuçlar, yapılan benzer çalışmalar ile karşılaştırılmış ve hangi çalışma şartlarında hangi mikrodenetleyicinin ve şifreleme algoritmasının kullanılabileceği belirtilmiştir.