FPGA Hardware Implementation of a SHA384 Accelerator for Internet of Things Applications

Authors : Ihsan CİCEK

Pages : 128-132

Doi:10.31590/ejosat.951580

View : 13 | Download : 8

Publication Date : 2021-07-31

Article Type : Conference Paper

Abstract :Çevremizdeki IoT cihazlarının bolluğu yeni fırsatları ve zorlukları getiriyor. IoT teknolojisi, siber-fiziksel sistemlerin küresel ölçekte uzaktan izlenmesini ve kontrolünü sağlamaktadır. IoT teknolojisinin önemli bir yönü, genellikle üreticiler tarafından ihmal edilen güvenliktir. güvenlik ihlalleri nedeniyle IoT cihazları, modern uygulamalarda gizlilik, bütünlük ve kimlik doğrulama yetenekleri sağlamak için kriptografik işlevlere ihtiyaç duyar. Bununla birlikte, IoT sistemlerinde kullanılan işlemcilerin sınırlı hesaplama gücü, kriptografik işlemleri gerçekleştirmek için adanmış donanım çevre birimlerinin geliştirilmesini ve kullanılmasını zorunlu kılar. IoT uygulamalarında kullanılan en popüler kriptografik işlevlerden biri güvenli özet algoritmalarıdır. Veri bütünlüğü ve kimlik doğrulama uygulamaları için yaygın olarak kullanılırlar. Bu çalışmada, SHA-384 algoritmasını bir donanım çekirdeği şeklinde tasarladık, doğruladık ve gerçekledik. Ek olarak, özel yazılım kullanarak uygulama içi testler yapabilmek için SHA-384 donanım modülünü bir AXI4 çevre birimi olarak sentezlenebilir bir işlemci ile entegre ettik. Tasarımımız 170 MHz'e kadar çalışabilmektedir ve bir Xilinx Artix-7 FPGA tümleşik devresinde yalnızca 982 CLB dilimi ve bir BRAM kaplamaktadır. Modül minimum konfigürasyonlu Microblaze işlemci sistemiyle entegre edildiğinde tahmini olarak toplam 223 mW güç tüketmektedir.
Keywords : SHA2, SHA 384, Güvenli özet algoritmaları, FPGA, Kriptografi