Разработка элементов криптопроцессора с использованием отечественной САПР "Ковчег"
Автор: Зобнина О.А., Каменских А.Н., Королв Г.К., Тюрин С.Ф.
Журнал: Вестник Пермского университета. Серия: Математика. Механика. Информатика @vestnik-psu-mmi
Рубрика: Информатика. Информационные системы
Статья в выпуске: 2 (45), 2019 года.
Бесплатный доступ
Исследуется криптопроцессор - абонентский шифратор "КРИПТОН" с целью оценки возможности реализации на отечественной элементной базе в рамках задач импортозамещения. Анализируется ГОСТ 28147-89, описывающий используемые в "КРИПТОНЕ" алгоритмы зашифрования и расшифрования. Выясняется, что одними из основных операций над двумя 32-битными операндами являются поразрядное сложение по модулю 2, сложение по модулю 2 в степени 32, сдвиг, в том числе циклический, подстановка. Для реализации алгоритма необходимы 11 32-разрядных регистров, сумматоры, кодопреобразователь подстановки и управляющий автомат. Показывается, что используемые элементы, в том числе программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) иностранных производителей, могут быть заменены отечественными аналогами. Предлагается вместо ПЛИС использовать базовые матричные кристаллы (БМК). Разрабатываются некоторые устройства криптопроцессора с использованием отечественной САПР "Ковчег". Моделирование подтверждает работоспособность предложенных устройств.
Криптопроцессор, базовый матричный кристалл, сапр
Короткий адрес: https://sciup.org/147245441
IDR: 147245441 | DOI: 10.17072/1993-0550-2019-2-60-66
Список литературы Разработка элементов криптопроцессора с использованием отечественной САПР "Ковчег"
- Абонентские шифраторы "КРИПТОН". URL: http://asic.ru (дата обращения: 06.05.19).
- Сайт микросхем заказных и полузаказных больших интегральных схем ASIC. URL: http://asic.ru (дата обращения: 06.05.19).
- Денисов А.Н., Фомин Ю.П., Коняхин В.В., Федоров Р.А. Библиотека функциональных ячеек для проектирования полузаказных микросхем серий 5503 и 5507 / под общ. ред. А.Н. Саурова. М.: Техносфера, 2012. 304 c.
- Мария Ермак. Российские микроконтроллеры с ядром Cortex. URL: M3https://www.milandr.ru/upload/smi/sovremennye_rossiyskie_32_kh_razryadnye_mk_s_yadrom_arm_cortex_m3.pdf (дата обращения: 07.05.2019).
- ГОСТ 28147-89. Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования - Техэксперт. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200007350 (дата обращения: 05.05.2019).
- Гаврилов С.В., Денисов А.Н., Коняхин В.В., Макарцева М.М. САПР "Ковчег 3.0" для проектирования микросхем на БМК серий 5503, 5507, 5521 и 5529. М., 2013. 295 с.
- Quartus II Help v11.1 > enum_encoding VHDL Synthesis Attribute. URL: http://quartushelp.altera.com/11.1/mergedProjects/hdl/vhdl/vhdl_file_dir_enum_encoding.htm (дата обращения: 07.05.19 г.)
- Тюрин С.Ф., Громов О.А., Греков А.В. Реализация цифровых автоматов в системе Quartus фирмы Altera: лабораторный практикум. Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2011. 133 с.
- Математическая логика и теория алгоритмов. Моделирование логики: учеб. пособие / C.Ф. Тюрин, Д.Р. Валеев, А.В. Мазунина, В.А. Суворова, А.А. Чесноков / под ред. С.Ф. Тюрина. Перм. гос. нац. исслед. ун-т, 2015. 176 с
- Тюрин С.Ф., Каменских А.Н., Зобнина О.А. Использование в учебном процессе отечественной системы автоматизированного проектирования (САПР) "Ковчег" // Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. 2018. № 2 (41). С. 75-79.
- Зобнина О.А., Каменских А.Н., Тюрин С.Ф. Синтез конечного автомата с использованием отечественной САПР "Ковчег". В сб.: Автоматизированные системы управления и информационные технологии: матер. всерос. науч.-техн. конф.: в 2-х т. 2018. С. 28-32.
