Diseño e implementación de un coprocesador criptográfico

Abstract

La ciberseguridad ha cobrado un papel vital en el proceso de transformación digital de las empresas, instituciones educativas y negocios producida por la crisis actual, debido a la creciente cantidad de oportunidades para vulnerar los derechos de los usuarios. Aprovechando el auge del apoyo a la seguridad informática y con el objetivo de crear conciencia sobre la importancia de la misma, en este proyecto se ha realizado un exhaustivo análisis de los diferentes algoritmos criptográficos actualmente utilizados en la industria. Además, se han seleccionado, desgranado -mostrando su funcionamiento y sus posibles usos- e implementado a nivel hardware dos de ellos, el AES y el SHA-256, facilitando su comprensión. Por otro lado, el generalizado aumento del número de dispositivos electrónicos que se pueden encontrar en los hogares -y la creciente cantidad de basura tecnológica que esto produce debido a la cultura de la obsolescencia-, ha tenido un profundo impacto sobre la planificación de este proyecto. Es por ello que, se ha implementado un procesador -que permite utilizar los módulos criptográficos- basado en un modelo clásico y presente en un gran número de dispositivos, todo ello utilizando un lenguaje -el VHDL- orientado a la reutilización y reconfiguración de hardware.
Abstract:
On the one hand, cybersecurity has taken on a vital role in the process of digital transformation of companies, educational institutions and businesses caused by the current crisis, due to the growing number of opportunities to infringe the rights of users. Taking advantage of the boom in support for computer security and with the aim of raising awareness of its importance, this project has carried out an exhaustive analysis of the different cryptographic algorithms currently used in the industry. In addition, two of them, AES and SHA-256, have been selected, described -showing how they work and their possible uses- and implemented at hardware level, facilitating their understanding. On the other hand, the generalized increase in the number of electronic devices that can be found in homes -and the growing amount of e-waste that this produces due to the “upgrade culture”-, has had a profound impact on the planning of this project. For this reason, a processor, based on a classic model which is present in a large number of devices, has been implemented -allowing the use of cryptographic modules-, all of this using a language -the VHDL- oriented to the reuse and reconfiguration of hardware.