Ημερολόγιο Εκδηλώσεων

Περιγραφή:
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Σχολή Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΝΙΚΟΛΑΟΥ ΑΛΕΞΑΝΔΡΗ με θέμα Υλοποίηση σε Κάρτα Γραφικών, Συστήματος για Αποκρυπτογράφηση Δεδομένων GSM Implementation of an Application on a GPU, Used for Decryption of GSM Data Εξεταστική Επιτροπή Επίκουρος Καθηγητής Ιωάννης Παπαευσταθίου (επιβλέπων) Καθηγητής Απόστολος Δόλλας Καθηγητής Διονύσιος Πνευματικάτος Περίληψη Στην παρούσα διπλωματική εργασία υλοποιήθηκε μια εφαρμογή που χρησιμοποιεί την τεχνική ανταλλαγής χρόνου/μνήμης για την κατασκευή πινάκων Ουράνιου Τόξου. Οι πίνακες αυτοί δύνανται να χρησιμοποιηθούν για την αποκρυπτογράφηση δεδομένων κινητής τηλεφωνίας του δικτύου GSM γενιάς 2.5G, που έχουν κρυπτογραφηθεί με τον αλγόριθμο κρυπτογράφησης Α5/3. Ο Α5/3 είναι ένας κωδικοποιητής ροής που χρησιμοποιεί τον κωδικοποιητή τμημάτων KASUMI σε μια συνδεσμολογία τύπου Output Feedback mode. Η εφαρμογή έχει αναπτυχθεί με βάση το προγραμματιστικό μοντέλο CUDA για παράλληλη εκτέλεση σε κάρτες γραφικών της NVIDIA, που είναι κατασκευασμένες με βάση την αρχιτεκτονική CUDA, η οποία προσφέρει τη δυνατότητα χρήσης της κάρτας γραφικών για προγραμματισμό γενικού σκοπού (GP-GPU Programming). Ο κύριος στόχος μας ήταν η εξοικείωση με τη φιλοσοφία του παράλληλου προγραμματισμού, καθώς και να κατανοήσουμε το μοντέλο προγραμματισμού CUDA και να βελτιστοποιηθεί η εφαρμογή μας για τον μεγαλύτερο δυνατό βαθμό παραλληλισμού και για την ταχύτερη δυνατή εκτέλεση. Για την σύγκριση του βαθμού επιτάχυνσης που επιτυγχάνεται, αναπτύχθηκε και μια δεύτερη εφαρμογή, που εκτελείτε μόνο σε επεξεργαστή και χρησιμοποιεί το μοντέλο OpenMP για εν παραλλήλω εκτέλεση σε πολυπύρηνους επεξεργαστές. Abstract In this work we designed an application, which uses the time/memory tradeoff technique to create Rainbow Tables. These tables are used to decrypt data of the 2.5G generation of the GSM mobile communication network, encrypted with the A5/3 algorithm. The A5/3 is a stream cipher which uses the KASUMI block cipher in an Output-Feedback-like mode of operation. The application is designed using the CUDA Programming Model, for parallel execution on a modern NVIDIA GPU, build with the CUDA architecture which offers support for General-Purpose GPU-Programming (GP-GPU Programming). Our main goal was to get accustomed with the general method of designing applications to run on parallel, but also, to harvest the computational power of the CUDA architecture and the abilities of the CUDA Programming Model, in order to optimize our application for the maximum possible level of parallelization and execution speed. For the sake of producing fairly comparable results, we developed a second application to be executed on CPUs only, using the OpenMP model for parallel execution on modern multicore CPUs. This second application is used as a measure of comparison.