ŞEHİR e-arşiv

Raspberry Pi üzerinde AES algoritmasına yan kanal analizi ve ölçüm iyileştirme

Show simple item record

dc.contributor.advisor Gül, Ensar
dc.contributor.author Büyükkaya, Elif
dc.date.accessioned 2018-03-28T10:28:04Z
dc.date.available 2018-03-28T10:28:04Z
dc.date.issued 2018-03-28
dc.date.submitted 2017-09-07
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11498/51657
dc.description Tezin basılısı İstanbul Şehir Üniversitesi Kütüphanesi'ndedir. en_US
dc.description.abstract Bilginin, güvenli§inin sa§lanmas için kullan lan bir çok yöntem mevcuttur. Bu yöntemlerden en etkili olanlar n n birisi de ³ifrelemedir. ifreleme i³lemi yapmak için kullan labilecek bir çok algoritma mevcuttur. AES (Advanced Encryption Standard) algoritmas , Amerikan Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) taraf ndan yay nlanm ³ algoritmalardan biridir. Ayn zamanda AES algoritmas , veriyi ³ifrelemek ve çözmek için ayn ³ifreleme anahtar n kullanan simetrik blok ³ifreleme algoritmas d r. AES algoritmas n n matematik alt yap s n n güçlü olmas onu bilindik kriptoanalize kar³ dayan kl k lm ³t r. Bununla birlikte algoritman n matematiksel yap s ile ilgilenmeyen yan kanal sald r lar olarak adland r lan farkl bir sald r tekni§i mevcuttur. Bu yan kanal sald r lar ndan, pasif yan kanal sald r lar nda, kriptogra k sisteme ziksel olarak herhangi bir müdahalede bulunulmaz. Atak yapacak olan ki³i, sistemin çal ³mas s ras nda istemsiz olarak üretti§i verileri kullan r/analiz eder. Atak için kullan lacak olan bu veriler gizli anahtara ula³may sa§l yorsa, yan kanal bilgisi olarak adland r l r. Yan kanal bilgisi, sistemin çal ³mas s ras nda tüketti§i güç, yayd § elektromanyetik dalga, ç kard § ses, kriptogra k i³leminin tamamlama süresi olabilir. Pasif yan kanal ataklar nda kullan lan iki temel inceleme yöntemi mevcuttur. Bunlar basit yan kanal analizi ve farksal yan kanal analizidir [27]. Basit yan kanal analizi yöntemi bir ölçüm kullan larak gerçekle³tirilirken, farksal yan kanal analizi yönteminde birden fazla ölçüm kullan l r. Bu tez çal ³mas nda Raspberry Pi üzerinde çal ³an AES algoritmas na farksal yan kanal analizi yöntemlerinden birisi olan DEMA (Di erential Electromagnetic Analysis) sald r s yap lm ³t r. Raspberry Pi nin i³letim sistemi basit bir i³letim sistemi de§ildir. Mini bir bilgisayar olmas nedeniyle Raspberry Pi de bir i³lem yap l rken i³letim sistemine özgü i³ler de e³zamanl olarak yap lmaktad r. ³letimin sisteminin rutin i³lerinin ç karm ³ oldu§u gürültü, AES ile ³ifreleme veya çözme i³lemi yap l rken i³lem süresinin göstermi³ oldu§u de§i³kenlik izlenmi³tir. ifreleme süresinin de§i³kenlik göstermesi ve i³letim sisteminin kendine has yapt § rutin i³lemler al nan ölçümleri analiz edilebilecek hale getirmeyi zorla³t rm ³t r. Bu çal ³ma kapsam nda Raspberry Pi platformunun kullan lmas n n, direk yan kanal analizine kar³ bir önlem olup olmad § incelenmi³tir. Analiz i³lemi sonunda algoritman n yan kanal sald r s na bu haliyle direnemeyece§i gizli anahtar n elde edilmesiyle görülmü³tür. AES algoritmas nda yap lacak olan yaz l msal bir önlem ya da Raspberry Pi ye eklenecek yaz l msal/donan msal bir önlem ile çözüm getirilmesi önerilmi³tir. en_US
dc.description.tableofcontents Yazarl k Beyan ii Öz iv Teşekkür vii Ş ekil Listesi x Tablo Listesi xii K saltmalar xiii 1 Giri³ 1 2 Genel Bilgiler 4 2.1 Matematiksel Kavramlar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.1.1 Abelian Grubu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.1.2 Halka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1.3 Alan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1.4 Sonlu Alan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1.5 Galois Alanlar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1.5.1 GF (2n) Galois Alan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1.5.2 GF (2n) Galois Alanlar ' nda Matematiksel ³lemler . . . 7 Toplama ³lemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Çarpma ³lemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2 Kriptoloji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2.1 Simetrik ifreleme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2.2 Blok ifreleme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.2.3 Dizi ifreleme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2.4 Asimetrik ifreleme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3 Yan Kanal Analizi Sald r lar 13 3.1 Elektromanyetik Analiz Sald r lar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.1.1 Basit Elektromanyetik Analiz (SEMA) Sald r lar . . . . . . . . . . 16 3.1.2 Farksal Elektromanyetik Analiz (DEMA) Sald r lar . . . . . . . . 17 4 Raspberry Pi Ve Broadcom BCM2835 18 5 Geli³mi³ Kodlama Standard Algoritmas (AES) 22 5.1 AES Algoritmas ve Tur ³lemleri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5.1.1 Bayt De§i³tirme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5.1.2 Sat rlar Kayd rma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 5.1.3 Sütun Kar ³t rma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 5.1.4 Tur Anahtar Ekleme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 5.2 Anahtar Üretimi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6 Raspberry Pi Üzerinde Gerçeklenen AES Algoritmas Ve Ölçüm Düzene§i 30 6.1 Elektromanyetik Alan Al c s Sistemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6.2 Elektromanyetik Analiz çin Kullan lan Yaz l mlar . . . . . . . . . . . . . 32 6.3 Elektromanyetik Analiz çin Kurulan Ölçüm Düzene§i . . . . . . . . . . . 35 6.4 Ölçüm Alma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 7 Raspberry Pi Üzerinde Gerçeklenen Elektromanyetik Analiz Sald r lar ve Ölçüm yile³tirmeler 39 7.1 Ölçüm yile³tirme çin Uygulanan Yöntemler . . . . . . . . . . . . . . . . 39 7.1.1 Ayn Aç k Metinlerin Ortalamas n n Al nmas . . . . . . . . . . . . 41 7.1.2 Ölçümlerin Filtrelenmesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 7.2 Tahmin Matrislerini Olu³turma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 7.3 Analiz Yöntemleri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 7.3.1 Kocher Yöntemi le Analiz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 7.3.2 Korelasyon Yöntemi le Analiz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 8 Sonuç ve Öneriler 56 Kaynaklar 58 en_US
dc.language.iso tur en_US
dc.rights info:eu-repo/semantics/embargoedAccess en_US
dc.subject Electromagnetic Fields en_US
dc.subject Electromagnetic Waves en_US
dc.subject Algorithms en_US
dc.subject Elektromanyetik Alanlar en_US
dc.subject Elektromanyetik Dalgalar en_US
dc.subject Agoritmalar en_US
dc.title Raspberry Pi üzerinde AES algoritmasına yan kanal analizi ve ölçüm iyileştirme en_US
dc.type Thesis en_US
dc.contributor.department İstanbul Şehir University. College of Engineering and Natural Sciences.Cybersecurity Engineering. en_US


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search ŞEHİR e-arşiv


Advanced Search

Browse

My Account

Statistics