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A software-radio platform with reconfigurable architecture on MAC layer for security systems
IGNACIO ALGREDO BADILLO
CLAUDIA FEREGRINO URIBE
RENE ARMANDO CUMPLIDO PARRA
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Software radio
Reconfigurable architectures
Cryptoghraphy
Open systems
The development, analysis and evaluation of architectures of high performance, as well as new methodologies of design hardware are useful tools in the area of security systems based on cryptography, where recently it is required flexibility to change different functionalities. It is important to highlight two key points, on the one hand, the cryptographic algorithms utilize complex and iterative processes with many operations, and their application in communications networks causes a decreased speed of the data transmission. On the other hand, there is a great amount of communications networks, which establish standards or security architectures based on communication protocols. These last ones have functionalities that are independent of the algorithm, originating several possible combinations between different types networks, protocols and algorithms. So, the flexibility is an important characteristic because an ideal device of digital communications must be connected and establish interchange of data in any type of network. This idea is considered by the software-radio concepts, where a basic radio system with modifiable operational elements can provide different functionalities, which are controlled by external elements. These last elements have configurations that allow to make intelligent decisions, providing diverse software radios such as radios programmed by the user, radios controlled by software, and cognitive radios. In this point, the reconfigurable hardware architectures are an important element, because they can change their functionality by modifying their configuration, providing high performance and high flexibility. So, both the reconfigurable cryptographic architectures and the software radios are motivation for topics of research works focused to obtain optimal systems. The goal of this work is to design and develop a reconfigurable architecture for the secure communication of digital information, focused towards the development of a software-radio platform. For purposes of validation, testing and comparison, the proposed architectures are implemented on FPGA devices, where the hardware implementations report high performance and efficiency when implementation results are compared with similar works.
El desarrollo, análisis y evaluación de arquitecturas de alto desempeño, así como nuevas metodologías de diseño hardware son herramientas útiles en el área de sistemas de seguridad basados en criptografía, donde actualmente se requiere flexibilidad del sistema para ofrecer diferentes funcionalidades. Hay dos puntos críticos importantes, por un lado, los algoritmos criptográficos realizan procesos complejos e iterativos con demasiadas operaciones, y su uso en redes de comunicación provocan que la velocidad de la transmisión de datos se decremente. Por otro lado, hay una gran cantidad de redes de comunicaciones, las cuales establecen estándares o arquitecturas de seguridad basados en protocolos de comunicación que son independientes del algoritmo, originando una gran cantidad de combinaciones posibles. La flexibilidad es un característica importante porque un dispositivo ideal de comunicaciones digitales debe conectarse y establecer intercambio de datos en cualquier tipo de red. Esta idea es considerada por los conceptos radio software, donde se establece un sistema radio básico, al que se modifican sus elementos operacionales para obtener diferentes funcionalidades. Estas funcionalidades son controladas por un elemento externo con decisiones inteligentes, encontrando, por ejemplo, radios programados por el usuario, radios controlados por software, y cognitive radios. En este punto, las arquitecturas hardware reconfigurables son un elemento clave, porque permiten la capacidad de cambiar su configuración de funcionamiento, combinando un alto desempeño con una alta flexibilidad. Tanto los radio software como las arquitecturas reconfigurables y criptográficas son motivo de investigación para obtener sistemas óptimos. La meta de este trabajo es diseñar y desarrollar una arquitectura reconfigurable para el procesamiento seguro de información, enfocada hacia la aplicación de una plataforma radio software. Para propósitos de validación, comprobación y comparación, las arquitecturas son implementadas en dispositivos FPGA, midiendo la eficiencia de la implementación hardware y comparando con trabajo similar, donde las arquitecturas propuestas reportan hasta ahora el más alto desempeño y la mejor eficiencia.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2008-12
Tesis de maestría
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Algredo-Badillo I
ELECTRÓNICA
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Aparece en las colecciones: Doctorado en Ciencias Computacionales

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