Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций российской федерации

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Московский технический университет связи и информатики

Кафедра многоканальных телекоммуникационных систем

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

Цифровые системы передачи и средства их защиты

на тему

Реализация генерации ключей для криптосистемы по алгоритму Диффи-Хелмана в расширенных полях Галуа для 3 человек. Абонент C.

Выполнил: студент гр. БЗС2002

Ломакин А. А.

Проверила: ст. преп.

Мусатова О. Ю.

Москва 2023

Оглавление

Введение 3

1. Формирование технического задания на составную часть эскизного проекта 4

2. Краткие теоретические основы 5

3. Разработка и описание функциональной схемы микропроцессорного устройства 8

4. Разработка программного обеспечения микропроцессорного устройства 13

18

Программный код 2 – Программный код передачи ключей по потоку E1 28

30

5. Анализ результатов работы программного обеспечения микропроцессорного устройства 31

Список использованной литературы 32

Приложение 2 42

Введение

Криптосистемы бывают симметричными и ассиметричными. В симметричных криптосистемах используется один и тот же ключ для шифрования и расшифрования. В ассиметричных системах шифрование и расшифрование выполняются с помощью разных ключей.

Первым шагом в развитии криптографии как науки была работа Шеннона "Теория связи в секретных системах". Она придала криптографии научный характер и выделила ее как отдельное направление математики. Это привело к развитию симметричных криптосистем с закрытым ключом, но основным недостатком таких систем является необходимость передачи секретных ключей по закрытому каналу связи.

Следующий этап развития криптографии - появление ассиметричных криптосистем с открытым ключом.

Этот этап начался с разработки алгоритма Диффи-Хеллмана. Он позволил передавать часть ключа по открытому каналу и вычислять сам ключ непосредственно абонентами. После появления алгоритма Диффи-Хеллмана ассиметричные криптосистемы развивались в более сложные варианты, включая алгоритмы Шамира, Эль-Гамаля и RSA.

Алгоритм Эль-Гамаля позволяет шифровать информацию и подписывать сообщения ключами конкретного абонента, подтверждая подлинность сообщения.

Основной недостаток ассиметричных систем - их сложность реализации из-за необходимости выполнения дополнительных операций, что снижает скорость шифрования и расшифрования.

1. Формирование технического задания на составную часть эскизного проекта

В соответствии с темой и индивидуальным заданием сформировано техническое задание на составную часть эскизного проекта микропроцессорной криптографической системы распределение ключей по алгоритму Диффи-Хеллмана в расширенных полях Галуа с кодовым наименованием МПКС-DH- РК -n-2023-09.

Расшифровка данного шифра:

• МПКС - Микропроцессорная криптографическая система

• DH – алгоритм Диффи — Хеллмана

• РК – распределение ключей

• n – шифр разрабатывается в расширенных полях Галуа

• 2023 – год разработки шифра

• 09 – номер бригады

Цель разработки - создание модели алгоритма генерации ключей между 3 абонентами на процессоре ADSP 2181. Модель должна реализовать процесс возведения в степень заданных полиномов. На заключающей итерации все абоненты должны получить одинаковые закрытые ключи.

Разработанная программа будет генерировать ключи. Вся информация передается по 9-му канальному интервалу. Курсовой проект разделен на три этапа – разработку 3 программ, работающих между собой в виде передачи сообщений, и формирование ключей. Основная цель проекта - реализация системы генерации ключей для абонента C.

ADSP-2181 является одним из самых мощных 16-битных процессоров в семействе ADSP-21XX, выпущенных компанией Analog Devices, и разработан с использованием уникальной пяти шинной архитектуры для обработки сигналов.