Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η υλοποίηση σε υλικό κρυπτογραφικών μηχανισμών με τέτοιο τρόπο έτσι ώστε να αποκτήσουν ιδιότητες αυτό-ελέγχου χρησιμοποιώντας μηχανισμούς ανίχνευσης σφαλμάτων. Για το σκοπό αυτό θα προσπαθήσουμε να επιλέξουμε μέσα από γνωστούς μηχανισμούς ανίχνευσης λαθών που είναι διαθέσιμοι στη βιβλιογραφία, αυτούς που θα μας βοηθήσουν να εισάγουμε στο σύστημά μας τις επιθυμητές ιδιότητες αυτό-ελέγχου λαμβάνοντας παράλληλα φροντίδα για την διατήρηση των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών του. Λόγω της κρισιμότητας που έχει η διαδικασία κρυπτογράφησης είναι πολύ σημαντικό να πραγματοποιείται χωρίς σφάλματα. Πιθανά σφάλματα θα μπορούσε να τα εκμεταλλευτεί κάποιος εισβολέας ώστε να διαβάσει το περιεχόμενο του μηνύματος κατά τη διάρκεια μιας μετάδοσης ή θα μπορούσαν να προκαλέσουν λάθη στο ίδιο το μήνυμα και την hash value που του αντιστοιχεί. Για αυτούς τους λόγους θα προσπαθήσουμε να εισάγουμε στην υλοποίηση του αλγόριθμου κρυπτογράφησης μηχανισμούς ανίχνευσης σφαλμάτων ώστε να διασφαλιστεί η απροβλημάτιστη λειτουργία του. Παράλληλα λόγω των ιδιαίτερων απαιτήσεων που υπάρχουν για ένα σύστημα κρυπτογράφησης που έχουν να κάνουν με ταχύτητα επεξεργασίας και την όσο το δυνατόν μικρότερη επιφάνεια ολοκλήρωσης θα λάβουμε ιδιαίτερη φροντίδα ώστε το σύστημα μας να διατηρήσει αυτά τα επιθυμητά χαρακτηριστικά. / The purpose of this thesis is the design and implementation in hardware of cryptographic mechanisms in order to gain self-checking properties using error detection techniques. In order to do so we will try to pick through known error detection mechanisms, those who will help us apply the desired self-checking characteristics to our system while taking care to maintain its characteristics. It is critical for the encryption process to be error-free. Possible errors could be exploited by an attacker to read the contents of the message during a broadcast or could cause errors in the message itself and the hash value that corresponds. For these reasons, we try to apply error detection mechanisms to the hardware implementation of the hash algorithms in order to ensure trouble free operation. At the same time, due to the special requirements of an encryption system about high processing speed and the smallest integration area possible we will take care so as our system to maintain these desired characteristics.

[pt] Este trabalho descreve a concepção e realização de um microcomputador para aplicações onde há necessidade de um elevado grau de segurança. A transmissão incorreta de dados pode ser evitada: - com a utilização de circuitos auto-testáveis - pelo bloqueio do seu funcionamento no caso de deteção de falha. O microcomputador é baseado no microprocessador 8080 da Intel e apresenta as seguintes características: -toda a parte em funcionamento do sistema é testada - o diagnóstico é feito no nível de placas, sendo a placa defeituosa indicada no painel após o bloqueio do computador - deteção nas unidades memória através de bits de paridade 8 portas de entrada/saída uma avaliação do número de circuitos utilizados é apresentada em função do tamanho de memória. / [en] The design and realization of a microcomputer for high security level applications is described. Erroneous data transmission may be prevented by: -self - checking circuits -blocking the computer upon detection of a failure. The microcomputer is built around the Intel 8080 microprocessor and has the followinf characteristics: - All the working circuits are tested. - a card level dragnosis is provided with indication by panel of the faulty unit, atter computer stop. - memory detection by parity bits - 8 I/0 ports. An evaluation of the number of the envisaged memory is presented.

Die Dissertation stellt eine neue Herangehensweise an die Lösung der Aufgabe der funktionalen Diagnostik digitaler Systeme vor. In dieser Arbeit wird eine neue Methode für die Fehlererkennung vorgeschlagen, basierend auf der Logischen Ergänzung und der Verwendung von Berger-Codes und dem 1-aus-3 Code. Die neue Fehlererkennungsmethode der Logischen Ergänzung gestattet einen hohen Optimierungsgrad der benötigten Realisationsfläche der konstruierten Fehlererkennungsschaltungen. Außerdem ist eins der wichtigen in dieser Dissertation gelösten Probleme die Synthese vollständig selbstprüfender Schaltungen. / In this dissertation concurrent checking by use of a complementary circuit for an 1-out-of-n Codes and Berger-Code is investigated. For an arbitrarily given combinational circuit necessary and sufficient conditions for the existence of a totally self-checking checker are derived for the first time.

Tato diplomová práce se zabývá využitím algoritmů strojového učení pro konstrukci hlídacích obvodů. Práce obsahuje popis principů hlídacích obvodů, jejich existující implementace a ostatní teoretické znalosti vztahující se k systémům odolným proti poruchám. Práce je zaměřena na aplikaci hlídacích obvodů na hardware komponentech se sekvenční logikou. Algoritmy strojového učení jsou trénovány pomocí datových množin, které se skládají ze vstup-výstup sekvencí hardwarových komponentů a ukládají se jako časové řady. Cílem práce je určení vhodnosti jednotlivých algoritmů pro jejich aplikaci v hlídacích obvodech. Pro dosažení tohoto cíle, bylo provedeno srovnání vybraných algoritmů strojového učení. Součástí práce je popis parametrů algoritmů a generování datových sad. Práce taktéž zahrnuje experimenty provedeny na dolnopropustném FIR filtru a jejich vyhodnocení. Podle výsledků experimentů je diskutováno, které algoritmy jsou použitelné v hlídacích obvodech.