Implementación en hardware del estándar de encriptación avanzado (aes), en una plataforma fpga, empleando el microcontrolador picoblaze™

Resumen

En este trabajo analizamos las características del estándar de encriptación avanzado AES y su implementación en una tarjeta de desarrollo FPGA Spartan-3E , utilizando una de las herramientas de procesamiento embebido del fabricante Xilinx®, el microcontrolador PicoBlaze™. Además se diseñó un bloque en VHDL, el cual es el encargado de realizar la interfaz entre el microcontrolador y los periféricos de entrada- salida de la tarjeta. El ingreso de los datos a cifrar puede realizarse de dos maneras: mediante un teclado conectado al puerto PS/2 de la tarjeta o transmitiéndolos por el puerto serie de una computadora personal; para esto se diseñó una interfaz programada en Matlab™. Los datos cifrados pueden observarse en el exhibidor LCD de la tarjeta de desarrollo, o bien se pueden transmitir en modo serial hacia una computadora personal. Estas opciones de funcionamiento del sistema se seleccionan mediante los interruptores deslizables de la tarjeta de desarrollo. La verificación del funcionamiento del sistema se realiza haciendo uso del documento oficial que describe a AES: FIPS-PUB 197. Aun cuando se implementó el algoritmo en un sistema basado en un procesador, se obtuvo un buen rendimiento. Se incluye la comparación del desempeño de nuestro diseño con otras arquitecturas que implementan también el mismo algoritmo.