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Hardware design and performance analysis for cryptographic sponge BlaMka (2017)

  • Authors:
  • Autor USP: ROSSETTI, JÔNATAS FARIA - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PCS
  • Subjects: HARDWARE; ANÁLISE DE DESEMPENHO; CRIPTOLOGIA
  • Language: Inglês
  • Abstract: Para avaliar o desempenho de um projeto de hardware, é necessário selecionar as métricas de interesse. Várias métricas podem ser escolhidas, mas em geral três delas são consideradas básicas: área, latência e potência. A partir delas, podem ser obtidas outras métricas de interesse prático, tais como vazão e consumo de energia. Essas métricas relacionam-se entre si, criando trade-offs que os projetistas precisam conhecer para executar as melhores decisões de projeto. Alguns trabalhos abordam o projeto de hardware otimizado para melhorar uma dessas métricas. Em outros trabalhos, as otimizações são feitas para duas delas, mas sem analisar como uma terceira métrica se relaciona com as demais. Outros analisam o trade-off entre duas dessas métricas. Entretanto, a literatura carece de trabalhos que analisem o comportamento de três métricas em conjunto. Neste trabalho, pretendemos contribuir para preencher essa lacuna, propondo um método que permita a análise de trade-offs entre área, potência e vazão. Para verificar o método proposto, foi escolhida a função de permutação da esponja criptográfica BlaMka como estudo de caso. Até o momento, nenhuma implementação em hardware foi encontrada para esse algoritmo. Dessa forma, uma contribuição adicional é apresentar seu primeiro projeto de hardware. Circuitos combinacionais e sequenciais foram projetados e sintetizados para ASIC e FPGA. Com os resultados de síntese, foi realizada uma análise de desempenho detalhada para cada plataforma, a partir de uma análise unidimensional, passando por uma análise bidimensional e culminando em uma análise tridimensional. Duas técnicas foram apresentadas para tal análise tridimensional, chamadas abordagem das projeções e abordagem dos planos.Embora passível de melhorias, o método apresentado é um passo inicial mostrando que, de fato, um trade-off entre três métricas pode ser analisado, e que também é possível encontrar pontos de desempenho balanceado. A partir das duas abordagens, foi possível derivar um critério para selecionar otimizações quando há restrições, como um faixa de vazão desejada ou um tamanho físico máximo, e quando não há restrições, caso em que é possível escolher a otimização com o desempenho mais balanceado.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 19.05.2017
  • Acesso à fonte
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      ROSSETTI, Jonatas Faria; RUGGIERO, Wilson Vicente. Hardware design and performance analysis for cryptographic sponge BlaMka. 2017.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2017. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-10082017-134824/pt-br.php >.
    • APA

      Rossetti, J. F., & Ruggiero, W. V. (2017). Hardware design and performance analysis for cryptographic sponge BlaMka. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-10082017-134824/pt-br.php
    • NLM

      Rossetti JF, Ruggiero WV. Hardware design and performance analysis for cryptographic sponge BlaMka [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-10082017-134824/pt-br.php
    • Vancouver

      Rossetti JF, Ruggiero WV. Hardware design and performance analysis for cryptographic sponge BlaMka [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-10082017-134824/pt-br.php

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