Incluye tabla de contenido.

Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Electrónico.

Incluye referencias (pp.101-102) 31

PRELIMINARES DE ESTRUCTURAS ALGEBRAICAS. -- 1 1.1.1. Grupos. -- 1 1.1.2. Anillos. -- 4 1.1.3. Campos Finitos o de Galois. -- 4 1.2. BASE TEORICA DE CRIPTOLOGIA. -- 1.2.1. Criptoanálisis. -- 1.2.2. Criptografía. -- 1.2.3. Criptografía simétrica o de clave secreta. -- 1.2.4. Criptografía asimétrica o de clave pública. -- 1.3. ARITMÉTICA DE CAMPO FINITO. -- 1.3.1. Aritmética de campo primo ??(?). -- 1.3.1.1. Suma ??? ?. -- 1.3.1.2. Multiplicación ??? ?. -- 1.3.1.3. Exponenciación ??? ?. -- 1.3.1.4. Inversión ??? ?. -- 1.3.2. Aritmética de campo binario ?? (2 ?). -- 1.3.2.1. Suma ??? ?(?). -- 1.3.2.2. Multiplicación ??? ?(?). --1.3.2.3. Cuadrado ??? ?(?). -- 1.3.2.4. Exponenciación ??? ?(?). -- 1.4. DISPOSITIVO FPGA. -- 1.5. LENGUAJE VHDL. -- 1.6. CRIPTOSISTEMA SIMON. -- 1.6.1. Estructura del algoritmo. -- 1.6.2. Proceso de cifrado y descifrado. -- 1.6.3. Proceso de expansión de claves. -- 2. METODOLOGIA. -- 2.1. FASES DEL PROYECTO. -- 2.1.1. Estudio temático y análisis de los conceptos preliminares 54 2.1.1.1 Análisis de seguridad informática en las telecomunicaciones.

En este trabajo de grado se presenta el diseño de la arquitectura en hardware de un criptoprocesador SIMON32/64 utilizando como dispositivo de lógica programable una FPGA Artix-7, integrada en la tarjeta de desarrollo Basys 3 de Digilent, con lenguaje de descripción de hardware VHDL, en el proyecto se utilizó el entorno de desarrollo integrado VIVADO de Xilinx en su versión 2020.2, en la cual se sintetizó y simuló la arquitectura diseñada. Esta implementación realiza el cifrado y descifrado en circuitos combinacionales respectivamente, soporta bloques de datos de 32 bits y una longitud de clave de 64 bits, desarrollando 32 rondas en cada proceso, siguiendo las consideraciones sugeridas por la NSA (Agencia de Seguridad Nacional) para la implementación más pequeña del algoritmo SIMON. Los resultados de la operación de cifrado y descifrado SIMON32/64 se visualizaron en un circuito externo de displays de siete segmentos conectados con los puertos Pmod de la Basys 3, mientras que el ingreso de los datos y la selección de la operación se realizó con algunos periféricos de la tarjeta como switches y botones. Otra parte importante del presente proyecto fue el estudio de algunos algoritmos que implementan operaciones aritméticas en campos primos y en campos binarios, tales como la suma, la multiplicación, el cuadrado y la exponenciación de elementos del campo. Los algoritmos seleccionados fueron programados en lenguaje Python obteniéndose un conjunto de funciones que conforman una librería, la cual es un complemento del proyecto principal del cual hace parte el presente trabajo, que se denomina MODELAMIENTO Y SIMULACIÓN DE LA ARITMÉTICA DE CAMPOS DE GALOIS ??(? ?) APLICADA EN LA CRIPTOGRAFÍA DE CLAVE PÚBLICA realizado por los grupos de investigación MACRYPT y EYSI de la Universidad de Los Llanos.

Ingeniería Electrónica.