FBE- Savunma Teknolojileri Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Konu "AES" ile FBE- Savunma Teknolojileri Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeFpga Tabanlı Şifreli Kablosuz Haberleşme Sistemi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-02-18) Az, Ilgaz ; İnalhan, Gökhan ; 10027741 ; Savunma Teknolojileri ; Defence TechnologyÖnerilen sistemde, iki farklı noktada bulunan kullanıcılar arasında şifreli mesaj, resim ve ses verisi gönderip alabilen düşük güçlü ve maliyet-etkin FPGA tabanlı kablosuz haberleşme sistemi tasarımı yapılmıştır. Kullanıcılar, donanım tabanlı sistemleri sayesinde birbirleri arasında ister şifreli ister şifresiz haberleşme kanalı üzerinden veri alış-verişi yapabilmektedir. Şifreli kanal seçimi kullanıcı tarafından arayüz programı yardımıyla yapılabilmektedir. Donanım tabanlı olan sistem, FPGA geliştirme kartı üzerine kurulmuştur. FPGA geliştirme kartı, sistemin ana kontrolcüsü olarak çalışmaktadır. Sistemde kullanılan geliştirme kartı Digilent firmasına ait Nexys-2 modelindeki karttır. Sistemde kablosuz haberleşme, ses örnekleme ve ses çıktısı üretme işlemleri çevresel birim kartlarıyla gerçekleştirilmektedir. FPGA geliştirme kartına bağlanabilen çevresel birim kartları, IEEE 802.15.4 kablosuz haberleşme standardını gerçekleme, ses girdisi alma ve ses çıktısı üretme işlevlerini yerine getirmektedir. Mesaj ve resim verileri bilgisayar ortamında C# programlama dili kullanarak oluşturulan arayüz üzerinden girilebilmektedir. Kullanıcı arayüz programı ile FPGA kartı UART seri arayüz protokolü ile haberleşmektedir. Sistemde kullanılan şifreleme algoritması AES-128 simetrik blok şifreleme algoritmasıdır. Algoritmanın hem şifreleme hem de şifre çözme adımları FPGA üzerinde gerçeklenmiştir. Sistemin yazılımsal altyapısı FPGA üzerinde VHDL kullanarak oluşturulmuştur. Şifre ve şifre çözme algoritmaları, kablosuz haberleşme, UART arayüzü, ses örnekleme ve ses çıkış ana kontrol ve alt birim yazılım modülleri VHDL kullanarak oluşturulmuştur. Sistemin yazılımsal tasarımında, sistemi kontrol eden yapılar en küçük işlevsel bloklara kadar ayrılmış ve tasarımlarında alttan-üste (bottom-up) yaklaşımı kullanılmıştır. Alt birimleri kontrol eden yazılım modülleri tasarlandıktan sonra bu modülleri üst seviyede kontrol edecek yazılım modülleri tasarlanmıştır. Bu sayede, hata ayıklama işlemleri kolaylaştırılmıştır. Sistem testlerinde, standardın verdiği mesafelerde konumlanan iki kullanıcıya donanım birimleri kurulmuş ve donanımlar UART arayüzü üzerinden kullanıcı arayüz programına bağlanmıştır. Bilgisayarda bulunan kullanıcı arayüz programı üzerinden şifreli haberleşme işlevi aktif edilmiş ve mesaj ve resim verileri gönderilip alınmıştır. Aynı zamanda, ses giriş biriminden alınan sayısal ses verisi, karşı kullanıcıya gönderilip ses çıkışı alınmıştır. Bu özelliklerinden ötürü, tüm sistem yakın konumlanan güvenli arayüze sahip haberleşme cihazı şeklinde çalıştığı düşünülebilir. Sistem, iki kullanıcı arasında yarı-zamanlı (half-duplex) yapıda haberleşme arayüzü sağlamaktadır ancak yazılım altyapısında kurulan mimari sayesinde kullanıcılar birbirlerine veri gönderimi yaparken herhangi bir zamansal kısıtları bulunmamaktadır. Kullanıcılar aynı anda veri gönderimi yapsalar dahi, sistem bu verileri kaydedip haberleşme kanalının boş olduğu zamanda verilerin iletimini gerçekleştirmektedir. Sistem, yazılım teknikleri ve mimarisi sayesinde (saat darbesini gerekli zamanlarda aktif etme, aktif olmayan modülleri kapatma vb.) literatürde önerilen diğer sistem tasarımlarına göre görece düşük güç tüketimi değerlerine sahiptir. Kullanılan yazılım teknikleri sayesinde (en küçük işlevsel modüllere ayırma vb.) FPGA üzerinde az sayıda kaynak harcanarak tasarlanmaya çalışılmış ve daha ucuz FPGA yongalarıyla da bu tasarımın gerçeklenmesine çalışılmıştır.