Rangkuman 14 (Utami Sri Rahayu S) Algoritma Crytography AES yang Diimplementasikan Pada Embedded Prosessor Leon SPARC – 32 bit Soft Core Untuk Enkrip

Oleh : Denny Tresna Seswara


Algoritma AES (Advanced Encryption Standard) banyak digunakan untuk aplikasi keamanan. Pada proyek akhir mata kuliah keamanan lanjut ini menggunakan algoritma kriptografi AES yang diimplementasikan ke Leon prosessor soft core. Hasil yang didapatkan berbentuk program algoritma AES dalam bahasa C/C++. Algoritma AES tersebut di kompilasi dengan menggunakan LECCS yang merupakan Leon prosessor Cross Compiler. Cross Compiler ini merupakan modifikasi dari versi GNU C/C++ , compiler bekerja pada operating system Linux, Solaris dan Windows. Compiler ini juga terdiri dari program yang perlu untuk membangun stand-alone program seperti linker dan assembler.
AES diperlukan untuk akselerasi fungsi enkripsi berbentuk akselelator. AES akselerator yang diimplentasikan ke Leon soft core dengan cara memanfaatkan dan mengakses program aplikasi AES tesebut di SRAM (memori internal) yang ada di leon prosessor (dapat dilihat pada gambar 2.1. mengenai blok diagram Leon Prosessor). Hasil dari AES ini dapat digunakan untuk enkripsi data dengan memanfaatkan UART (komunikasi serial) yang ada pada Leon Prosessor.
Algoritma AES pada soft core Leon digunakan untuk enkripsi data pada optical link, dengan menggunakan AES algoritma pada operasi mode counter sehingga dapat menghasilkan random number yang aman. Algoritma AES ini menggunakan lebar data 128 bit untuk mengenkripsi data.

Perangkat yang digunakan

1. Soft core leon processor yang digunakan release leon2-1.0.22-xst
Spesifikasi :
Prosessor 32 bit sesuai dengan SPARC V8, Pemisahan instruksi dan data cache, Memory interface, Timer, Watchdog, Uart, Interrupt controller, PIO, AMBA on chip bus, Boot Loader dan Watch point Register

2. Perangkat Lunak
Digunakan untuk compile algoritma program (AES) dan membuat ram image (ram.dat) yang akan diakses oleh leon processor.
* LECSS : GNU tool package à cross compiler system
Compiler ini jalan di operating system Linux, Solaris atau windows dan didalamnya termasuk
program utk membentuk stand-alone program seperti linker dan assembler,
Package terdiri dari :
- GNU C/C++ compiler
- Binary utility à linker, assembler dan archiver
- Stand alone C library
- Real time kernel
(Real Time Executive for Multiprocessor System / RTEMS)
- Boot-prom utility
- GNU debugger
- Graphical user interface utk GNU debugger
- Remote target monitor

3. Algoritma kriptografi AES Rijndael yang dibuat dalam bahasa C di compile dengan menggunakan LECSS dan hasil compile dimasukkan ke ram image dengan menggunakan MKPROM dan ram dijalankan oleh boot prom.

4. Hasil akhir dari tugas akhir ini berupa simulasi dengan menggunakan ModelSIM dari algoritma AES yang diimplementasikan ke Leon prosessor dan debugger GRMON untuk menjalankan simulasi aplikasi AES Rijndael dalam platform Leon Processor.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Alireza Hodjat, Ingrid Verbauwhede, “Interfacing a High Speed Crypto Accelerator to an Embedded CPU”. IEEE Micro Magazine, 2004.
[2] Federal Information Processing Standard (FIPS), Publication 197, “Advanced Encryption Standard”, November 2001, dapat dilihat di situs web http://crsrc.nist.gov/publication/fips/fips197/fips-197.pdf
[3] Jiri Gaisler, Gaisler Research. “The LEON-2 Processor: User’s Manual”.
http://www.gaisler.com/.
[4] Jiri Gaisler, Gaisler Research. “The LEON/ERC32 GNU cross-Compiler System: User’s Manual”. http://www.gaisler.com/.
[5] Joan Daemen, Vincent Rijmen, “The Rijndael Block Cipher”, AES Proposal, September 1999, http://www.esat.kuleuven.ac.be/~rijmen/rijndael/Rijndael-ammended.pdf