Ένα από τα βασικά προβλήματα κρυπτογραφίας είναι η δημιουργία και διαχείριση κλειδιών.Αν δύο ή περισσότερες οντότητες θέλουν να επικοινωνήσουν ασφαλώς, τότε πρέπει να διασφαλίσουν το απόρρητο της επικοινωνίας τους μέσω κρυπτογράφησης δεδομένων. Για να γίνει, όμως, αυτό πρέπει να γεννηθεί ένα κοινό κλειδί(κλειδί συνεδρίας) στο οποίο πρέπει να συμφωνήσουν όλοι οι εμπλεκόμενοι και το οποίο θα μπορεί να πιστοποιηθεί και να διανεμηθεί ασφαλώς.
Ένα πρωτόκολλο συμφωνίας κλειδιών είναι μια τεχνική δημιουργίας κλειδιών στην οποία ένα μοιραζόμενο μυστικό προκύπτει από δύο ή περισσότερους εμπλεκόμενους ως συνάρτηση πληροφοριών που συνεισφέρονται ή σχετίζονται με κάθε έναν εμπλεκόμενο έτσι, ώστε(ιδανικά), κανένας εμπλεκόμενος από μόνος του να μην μπορεί να προϋπολογίσει,προαποφασίσει το προκύπτoν μυστικό.
Με άλλα λόγια ,όλες οι οντότητες που εμπλέκονται στο πρωτόκολλο πρέπει να συνεισφέρουν μια δικιά τους πληροφορία(την ψηφιακή τους ταυτότητα, το προσωπικό τους δημόσιο κλειδί, ένα password κ.τ.λ.) έτσι, ώστε να προκύψει το συνολικό κλειδί ασφάλισης του καναλιού επικοινωνίας τους.
Τέτοια πρωτόκολλα είναι τα πρωτόκολλα Diffie-Hellman τα οποία εμφανίζονται σε πολλές παραλλαγές (και επίπεδα ασφαλείας). Η υλοποιησή τους, όμως, για πολλούς εμπλεκόμενους φορείς παραμένει δύσκολη, επειδή απαιτεί κόστος σε πόρους υλικού και δεν διασφαλίζει πλήρως ένα υψηλό επίπεδο ασφαλείας. Βασίζονται στις αρχές της κρυπτογραφίας Δημοσίου κλειδιού και η λειτουργικότητά τους για παραπάνω από έναν χρήστη αποτελεί ένα ανοικτό κεφάλαιο έρευνας.
Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής θα μελετηθεί η λειτουργία αυτών των πρωτοκόλλων και θα επικεντρωθούμε σε σύγχρονες τεχνικές τους με την χρήση ελλειπτικών καμπυλών (Πρωτόκολλα Diffie Hellman ελλειπτικών καμπυλών).Θα αναλυθεί η ασφάλεια των πρωτοκόλλων αυτών και θα σχεδιαστεί ένα μοντέλο επίθεσης. Στόχος είναι να προταθεί μια λύση πάνω σε αυτά τα πρωτόκολλα που θα διασφαλίζει το υψηλό επίπεδο ασφάλειας των εμπλεκόμενων φορέων και θα έχει υψηλή απόδοση και χαμηλές απαιτήσεις υλικού.
Για να γίνει αυτό το προτεινόμενο πρωτόκολλο θα αναλυθεί και μια αρχιτεκτονική υλικού θα σχεδιαστεί. Η αρχιτεκτονική αυτή θα υλοποιηθεί μέσω της γλώσσας VHDL σε τεχνολογία FPGA με στόχο να μετρηθεί το επίπεδο απόδοσης της αρχιτεκτονικής και του πρωτοκόλλου γενικότερα. / One of the basic problems in cryptography is the creation and management of keys. If two or more entities want to communicate securely then they must ensure the confidentiality of communication through data encryption. In order to do this must be born a public key (session key) in which they have to agree all the participants and which will be certified and distributed securely.
A protocol of key agreement is a technique of creation keys in which a shared secret results from two or more participants as interelation of informations that contributed or is related with each one involved, so (ideally) nobody from himself cannot budget or predetermine the resulting secret.
In other words all entities that are involved in the protocol should contribute their own information (their digital identity, their personal public key, password etc.) so as to result the total key of insurance of their channel of communication.
Such protocols are the protocols Diffie-Hellman which are presented in a lot of variants (and levels of safety). Their implementation however for a lot of involved entities remains difficult and requires cost in resources of hardware and does not ensure completely a high level of safety. They are based on the principles of cryptography of Public key and their functionalism for more than one user constitutes an open chapter of research.
Within this thesis, we study the function of these protocols and focus on modern techniques using Elliptic Curves (Diffie Hellman Elliptic Curves Protocols). We analyze the security of these protocols and design a model attack. The aim is to propose a solution on these protocols to ensure the highest level of security among the involved entities and have high efficiency and low hardware requirements.
To do that the proposed protocol will be analyzed and a hardware architecture will be designed. This architecture will be implemented by the language VHDL on FPGA technology in order to measure the performance level of the architecture and the protocol in general.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/6404 |
| Date | 13 October 2013 |
| Creators | Ζαφειράκης, Ιωάννης |
| Contributors | Κουφοπαύλου, Οδυσσέας, Zafeirakis, Ioannis, Θεοδωρίδης, Γεώργιος |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 6 |
Page generated in 0.0028 seconds