Basitleştirilmiş ileri şifreleme standardı'nın verimli uygulaması ve yan kanal analizi

Hafif Blok Tipi Şifreleme yöntemleri, Nesnelerin İnterneti cihazlarının sayısının 2030 yılına kadar 50 milyarı aşması beklendiğinden ötürü ivme kazanmaktadır. Bütün bu büyük miktarda bağlantı ile, iletişim güvenliğine olan talep ve uçtan uca işlem hızındaki beklenti daha yüksek olacaktır. Bu tezde, diğer ultra hafif blok tipi şifrelemelere göre gömülü cihazların güvenliği için popüler, hızlı ve uygulanabilir bir çözüm olan Basitleştirilmiş AES (S-AES) algoritması incelenmiştir. Bu tezde S-AES, belleğin zaten yüksek talep gördüğü mikrodenetleyicilerde bellek kullanımı açısından iyi bir seçenek olarak gösterilmiştir. Bununla birlikte, S-AES şifreleme performansı, MixColumns katmanında uygulanan basit ama etkili tekniklerle geliştirilebilmiştir. Bu teknikleri doğrulamak için ARM Cortex-M4 gömülü işlemcisine sahip bir STM32F4-DISCOVERY bordu kullanılırken, performans iyileştirmelerini göstermek için bu katmanda uygulanan teknikler birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Ek olarak, diğer Hafif Blok Şifrelere kıyasla bu algoritmanın donanımda da yüksek performansta çalıştığını ve düşük alan kapladığını göstermek için Altera Cyclone-IV ve Xilinx BASYS-3 demo kartlarında gerçeklenmiştir. Uygulamalarda performans iyileştirmesi olsa bile uygulamanın hala güvenli olduğunu kanıtlamak için STM32F4-DISCOVERY bordu üzerinde çığ etkisi ve yan kanal analizi incelenmiştir. Sonuç olarak, bu tez kapsamında S-AES'in gömülü yazılım ve donanım uygulamaları, bu şifreleme algoritmasının Nesnelerin İnterneti (IoT) gibi performans açısından kritik alanlarda kullanılabileceği gösterilmiştir.