Een bibliotheek van cryptografische operaties met Lava

Abstract

De onderzoeksgroep Embedded Systems & Security (ES&S) werkt momenteel aan een EDA-DSE tool waarmee cryptografische hardware gegenereerd kan worden. De tool is geschreven m.b.v. York Lava, een bibliotheek voor het ontwikkelen van digitale circuits in Haskell. Het doel van de tool is de implementatie van cryptografische functies in hardware vereenvoudigen.

In dit werk wordt een implementatie voor elliptische curve cryptografie (ECC) afgewerkt. Hiervoor is een module opgebouwd die Elliptic Curve Diffie-Hellman (ECDH) en Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) afhandeld.

Hiervoor werd een elliptische kromme processor opgebouwd uit bestaande modules voor de Montgomery modulaire vermenigvuldiging, modulaire optelling/aftrekking en projectieve naar affine coördinaat omzettingen. Deze zijn uitgebreid met een EC punt vermenigvuldigingsmodule en de bestaande EC puntoptelling/-verdubbeling werd verbeterd.

Hiernaast is ook een SHA-256 hash module aangemaakt. Deze wordt samen met de EC processor aangestuurd door een ECDH/ECDSA module die de mogelijkheid biedt om digitale handtekeningen te genereren en te controleren.