Departamento de Computación

Se denomina cifrado autenticado (Authenticated Encryption AE) a un algoritmo criptográfico de llave simétrica, que provee tanto los servicios de confidencialidad como de autenticidad. Un esquema AE con datos asociados (Authenticated Encryption with Associated Data AEAD), es un algoritmo de cifrado autenticado con datos adicionales que agregan seguridad al esquema. COFB[1] es un esquema de cifrado autenticado con datos asociados, diseñado para ser eficiente con respecto a los recursos de hardware necesarios para su implementación. Utiliza únicamente el algoritmo de cifrado de un cifrador por bloques. Por otra parte, la aritmética más compleja consiste en realizar multiplicaciones con constantes pequeñas en campos finitos binarios. Se dice que una implementación en hardware es ligera cuando se ocupa el menor área posible en un circuito electrónico. Cuando se trabaja con hardware reconfigurable, el objetivo es utilizar el menor número de recursos integrados (LUTs, bloques de memoria, etc) en un dispositivo FPGA. En el presente trabajo de tesis se desarrolla un estudio experimental de COFB con dos cifradores por bloques diferentes: AES y Midori. Primero se realizan implementaciones ligeras de ambos cifradores, para luego utilizarlas como primitivas de cifrado dentro de COFB y finalmente se realiza un análisis del área ocupada en ambas implementaciones.

Abstract

Authenticated encryption (AE) is a symmetric key cryptographic algo- rithm, which provides both confidentiality and authenticity services. An AE schema with associated data (AEAD) is an authenticated encryption algo- rithm with additional data that adds security to the schema. COFB is an authenticated encryption scheme with associated data desig- ned to be efficient with respect to the hardware resources necessary for its implementation. It only uses the algorithm of encryption of a block-cipher. On the other hand, the most complex operations consist of multiplications with small constants in finite binary fields. It is said that a hardware implementation is light when it deals with the smallest possible area in the circuit. When working with reconfigurable hard- ware, the goal is to use the least number of components integrated in the FPGA device. In this thesis work an experimental study of COFB is developed with two blocks for different blocks: AES and Midori. First, both ciphers are imple- mented in the lightest possible version, and then they are used as cipher primitives in COFB. Finally, an analysis of the space occupied in both im- plementations is carried out.