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Analisi ed implementazione di un'architettura hardware per la gestione di un sistema di cifratura asimmetrica.

Informazioni tesi

  Autore: Giada Interlicchia
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2010-11
  Università: UKE - Università Kore di Enna
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria dell'informazione
  Relatore: Vincenzo Conti
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 98

Nel corso degli anni le tecnologie informatiche si sono evolute e di pari passo si sono evolute le tecniche per mantenere la sicurezza sui sistemi informatici. Si è passati dalle semplicissime password ai riconoscimenti biometrici, dalle semplici tecniche crittografiche a sistemi evoluti che sfruttano le complessità matematiche come, nel caso del RSA, la fattorizzazione di due numeri primi molto grandi. Infatti, il codice RSA si basa su un procedimento che utilizza i numeri primi e funzioni matematiche che è quasi impossibile invertire. Dati due numeri primi, è molto facile stabilire il loro prodotto, mentre è molto più difficile determinare, a partire da un determinato numero, quali numeri primi abbiano prodotto quel risultato dopo essere stati moltiplicati tra loro. In questo modo si garantisce quel principio di sicurezza alla base della crittografia a chiave pubblica, infatti l'operazione di derivare la chiave segreta da quella pubblica è troppo complessa per essere eseguita in pratica. Questo livello di complessità fa sì che l'algoritmo RSA sia, attualmente, uno degli algoritmi di cifratura asimmetrica più diffusi.
Nella mia tesi ho voluto fondere i vantaggi di un algoritmo di crittografia come l'RSA con i vantaggi offerti dai dispositivi FPGA (Field Programmable Gate Array), semiconduttori costituiti da componenti di logica programmabile ovvero aventi la facoltà di essere riprogrammati o riconfigurati attraverso un’interfaccia esterna che ne modifica le funzionalità.
L’intera architettura è stata realizzata utilizzando il linguaggio Handel C e l’ambiente DK 5 Design Suite e successivamente realizzata su scheda RC203, utilizzata per supportare lo sviluppo di applicazioni basate sulla tecnologia FPGA.
Questa scheda in particolar modo presenta diverse interfacce anche di uso comune come uno schermo LCD, uno touch-screen, ecc. Queste interfacce mi hanno permesso di far interagire l’utente con il sistema riguardo la scelta dei numeri primi e riguardo la visualizzazione a schermo delle chiavi pubbliche e private generate.

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Analisi ed implementazione di un’architettura per la gestione di un sistema di cifratura asimmetrica Interlicchia Giada 1 Introduzione Il tema principale di questa tesi riguarda la sicurezza: l'uomo ha cercato il modo di proteggere i suoi segreti e la sua vita privata. Una delle tecniche piø utilizzate per assicurare un certo livello di segretezza è la crittografia ovvero la scienza che studia tecniche e metodologie per cifrare (codificare) un testo in chiaro (plaintext), al fine di produrre un testo cifrato (ciphertext) comprensibile solo ad un ricevente legittimo (receiver), il quale possiede l’informazione sufficiente (detta chiave) per decifrarlo, recuperando il testo in chiaro. Figura 1: Sistema crittografico La crittografia fa parte, insieme alla crittoanalisi, della crittologia. La crittoanalisi studia come decrittare un testo cifrato per ottenere il testo in chiaro: il verbo decrittare indica l’azione compiuta da un’entità che non possiede la chiave per recuperare, in modo legittimo, il testo in chiaro. In tempi di guerra si usavano codici cifrati, chiamati “messaggi in codice”, per impedire al nemico di intercettare il contenuto delle comunicazioni. Alcuni codici cifrati consistevano nel sostituire numeri alle lettere, nel ruotare le lettere dell’alfabeto o “nell’offuscare” i messaggi vocali invertendo le frequenze. I sistemi di crittografia piø complessi utilizzano invece sofisticati algoritmi elaborati da computer per convertire i bit di dati in segnali digitali.

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Parole chiave

fpga
rsa
embedded
cifratura asimmetrica

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