Evaluation of CAESAR candidates on FPGA

Abstract

Het beveiligen van data is essentieel in ons leven. Omdat krakers manieren vinden om bestaande cryptografische algoritmen te kraken, moeten deze evolueren. Authenticated encryption (AE) biedt zowel confidentiality als authenticity van data simultaan aan. De nood voor AE is er gekomen nadat het combineren van bestaande algoritmen die confidentiality aanboden met die wat authenticity aanboden resulteerde in onveilige schema's. Nieuwe AE algoritmen worden ingezonden naar de CAESAR cryptografische wedstrijd. Onder andere, het departement Elektrotechniek (ESAT) van KU Leuven test deze algoritmen op sterkte en hardware prestaties om zo hun kwaliteit te bepalen. Het doel van deze masterproef is het implementeren van drie CAESAR inzendingen: Trivia-ck, Ketje en MORUS in de AEAD API. Twee prestatie-eigenschappen die de mogelijke applicaties helpen bepalen, oppervlakte en snelheid, zijn gekozen als optimalisatiedoelwitten voor deze inzendingen. De implementaties zijn getest met ATHENa en Design Compiler. De verschillende implementaties tonen de minimale oppervlakte en maximale snelheid van elk algoritme, alsook de afwegingen tussen de twee. De resultaten zijn ook vergeleken met andere CAESAR inzendingen, om zo een beter inzicht te krijgen in hun kwaliteit. Hier is aangetoond dat Ketje het kleinste oppervlakte heeft en dat MORUS een uitstekende snelheid/oppervlakte verhouding heeft. Trivia-ck, hoewel deze een hoge throughput heeft in de snelheid geoptimaliseerde versie, presteert niet goed in oppervlakte vergeleken met de rest.