Συντάχθηκε 23-06-2022 11:06
Τόπος: Η παρουσίαση θα γίνει με τηλεδιάσκεψη
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 01/07/2022 15:00
Λήξη: 01/07/2022 16:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΓΕΩΡΓΗΣ ΠΟΛΥΚΡΑΤΗΣ
με Θέμα:
Επιτάχυνση του Αλγορίθμου Κρυπτογράφησης Adiantum σε Ενσωματωμένους Επεξεργαστές Γραφικών
Acceleration of the Adiantum Algorithm on Embedded GPUs
Εξεταστική Επιτροπή
Αν. Καθηγητής Σωτήριος Ιωαννίδης (επιβλέπων)
Καθηγητής Απόστολος Δόλλας
Αν. Καθηγητής Βασίλης Σαμολαδάς
Περίληψη
Την εποχή της πληροφορίας η ανάγκη για ασφάλεια συστημάτων γίνεται όλο και πιο προφανής. Η κρυπτογραφία είναι ένα ισχυρό εργαλείο που παρέχει την απαραίτητη ιδιωτικότητα σε ευαίσθητες πληροφορίες. Υπάρχουν πολλοί αλγόριθμοι κρυπτογραφίας, ο καθένας με τις δικές του ιδιότητες κια αδυναμίες, και ανταγωνίζονται με πολλυπληθείς απειλές και φυσικά, το χρόνο. Ο Adiantum είναι μιάdeveloper kit ελαφρυά εναλλακτική, προσφέροντας, για την ώρα, και ταχύτητα και ασφάλεια. Η πτυχιακή αυτή στοχεύει την επιτάχυνση του αλγορίθμου για μεγάλα κείμενα χρησιμοποιώντας το παραλληλισμό που προσφέρει μια σύγχρονη GPU. Αποτελείται από λεπτομερή ανάλυση κατανομής του αλγορίθμου, η οποία ακολουθείται από την εκτέλεση του πιό χρονοβόρου κομματιού της, του XChacha, στο Jetson Xavier NX. Τα αποτελέσματα φτάνουν επιτάχυνση x6 στον Adiantum_Xchacha20, x4 στον Adiantum_Xchacha12 και x3 στον Adiantum_Xchacha8 με x4.5, x3.5 and x2.5 μείωση κατανάλωσης ενέργειας στις 3 μορφές του αλγορίθμου αντίστοιχα. Τσ αποτελέσματα αυτά, οδηγούν στο αποτέλεσμα ότι, χρησιμοποιώντας την GPU είναι εφικτό να αναβαθμίσεις την ασφάλεια του Adiantum, χρησιμοποιώντας τον Chacha20, χωρίς συμβιβασμούς στην ταχύτητα ή την κατανάλωση ενέργειας.
Abstract
In the age of information the need for security becomes more and more obvious. Cryptography is a powerful tool providing the necessary confidentiality on sensitive data. There are many cryptography algorithms, each with its own strengths and weaknesses that constantly compete against numerous threats and of course, time. Adiantum is a lightweight alternative providing, for the time being, both speed and security. This thesis focuses on speeding up of this algorithm on large plaintexts using the parallelism offered by a modern GPU. It consists of the detailed profiling and analysis of the algorithm followed by the implementation of its slowest component, XChacha Stream cipher, on Jetson Xavier NX developer kit. Results suggest a x6 speedup on Adiantum_XChacha20, x4 on Adiantum_XChacha12 and x3 Adiantum_XChacha8 with a x4.5, x3.5 and x2.5 energy reduction on the three versions respectively. These results lead to the conclusion that, using the GPU, it is possible to upgrade security by using Chacha20 without compromising neither, speed or energy consumption
