As of today, cryptographic algorithms are widely used within many applications. Here it is especially the emerging field of real-time applications like network security, conditional access, and digital rights management which have great demands towards bandwidth and throughput. Examples are virtual private networking, streaming of pay-tv broadcasts, or conferencing. Plain hardware solutions are able to fulfill these requirements. However, these are typically limited to one algorithm and do not allow exchange of this algorithm by software update methods. Similarly, for configurable algorithms like the Advanced Encryption Standard (AES) many cores support only one configuration rather than all of them. Usual software solutions based on programmable general purpose hardware offer great flexibility but do not fulfill the bandwidth and throughput requirements. This work delivers a different approach: Based on the analysis of certain crypto algorithms and economic and technical requirements, a novel programmable architecture for crypto processors has been developed. Despite its programmability, the proposed architecture shows crypto performance not only similar but even better than several existing hardware solutions. This performance is not only achieved by tailoring the general architecture towards the needs of cryptographic algorithms, it is also a result of a special memory access method and supporting arithmetic operations.     «

As of today, cryptographic algorithms are widely used within many applications. Here it is especially the emerging field of real-time applications like network security, conditional access, and digital rights management which have great demands towards bandwidth and throughput. Examples are virtual private networking, streaming of pay-tv broadcasts, or conferencing. Plain hardware solutions are able to fulfill these requirements. However, these are typically limited to one algorithm and do not a...     »

Kryptographische Algorithmen kommen heutzutage vielerorts zum Einsatz. Insbesondere die Anwendungsbereiche Kommunikation und Netzwerke haben hierbei gesteigerte Anforderungen hinsichtlich Bandbreite und Datendurchsatz. Als Beispiele aus diesen Bereichen seien das Errichten von Virtual Private Networks (VPNs) über nichtexklusiv genutzte Leitungswege und die Verschlüsselung von Multimedia-Datenströmen wie Video-Konferenzen oder Pay-TV genannt. Oft finden in diesen Bereichen Hardware-Lösungen Verwendung, welche durch Spezialisierung auf einen Algorithmus - bzw. im Falle von konfigurierbaren Algorithmen wie dem Advanced Encryption Standard (AES) auf eine Konfiguration dieses Algorithmus - in der Lage sind, die Anforderungen hinsichtlich Datendurchsatz für diesen speziellen Einsatzzweck zu erfüllen. Existierende softwarebasierte Lösungen nutzen hingegen programmierbare Standardplattformen und erlauben so zwar maximale Flexibilität, sind jedoch leistungsmäßig eingeschränkt, weswegen derartige Lösungen für Anwendungen mit hohen Durchsatzanforderungen meist nicht praktikabel sind. Die vorgestellte Arbeit vereint die Vorteile einer softwarebasierten mit denen einer Hardware-Lösung: Basierend auf der Analyse ausgewählter kryptographischer Algorithmen sowie wirtschaftlichen und technischen Vorgaben wurde ein Architekturkonzept für frei programmierbare Kryptoprozessoren entwickelt, welches mit der Leistungsfähigkeit existierender Hardwarelösungen nicht nur konkurrieren kann, sondern etliche dieser Lösungen hinsichtlich erzieltem Datendurchsatz übertrifft. Ermöglicht wird diese Leistung neben der grundsätzlichen Ausrichtung der Architektur nach den Anforderungen von kryptographischen Algorithmen insbesondere durch ein besonderes Speicherzugriffsverfahren sowie unterstützende arithmetische Spezialoperationen.     «

Kryptographische Algorithmen kommen heutzutage vielerorts zum Einsatz. Insbesondere die Anwendungsbereiche Kommunikation und Netzwerke haben hierbei gesteigerte Anforderungen hinsichtlich Bandbreite und Datendurchsatz. Als Beispiele aus diesen Bereichen seien das Errichten von Virtual Private Networks (VPNs) über nichtexklusiv genutzte Leitungswege und die Verschlüsselung von Multimedia-Datenströmen wie Video-Konferenzen oder Pay-TV genannt. Oft finden in diesen Bereichen Hardware-Lösungen Verwe...     »