Μελέτη και σχεδιασμός συστήματος κρυπτογράφησης για δορυφορικά συστήματα επικοινωνίας

Abstract

Βασικός άξονας αυτής της μεταπτυχιακής διατριβής είναι η μελέτη και ο σχεδιασμός ενός σύγχρονου συστήματα κρυπτογραφίας για δορυφορικές επικοινωνίες. Αφορμή για την εκπόνηση της συγκεκριμένης μελέτης αποτέλεσαν οι αυξημένες ανάγκες κρυπτογράφησης των διαρκώς εξελισσόμενων δορυφορικών δικτύων, τα οποία αποτελούν τεχνολογίες αιχμής και παρουσιάζουν έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον. Στα πλαίσια της μεταπτυχιακής διατριβής μελετήθηκε και αναπτύχθηκε ένας επεξεργαστής ο οποίος εξυπηρετεί τις αυξημένες ανάγκες για κρυπτογράφηση δεδομένων τα οποία μεταδίδονται από ένα δορυφορικό σύστημα. Οι αλγόριθμοι κρυπτογράφησης που μας παρέχει ο επεξεργαστής –Advance Encryption Standard (AES) με Counter Mode (CTR) για τη συμμετρική κρυπτογράφηση και ελλειπτικές καμπύλες (Elliptic Curves – EC) για την ασύμμετρη κρυπτογράφηση – επιλέχθηκαν για το επίπεδο ασφάλειας το οποίο προσφέρουν αλλά και για λόγους απόδοσης, καθώς η βελτιστοποίηση του συστήματος ως προς τις κρίσιμες παραμέτρους υλοποίησης (απόδοση, δεσμευμένοι πόροι, κατανάλωση ενέργειας κ.α.) ήταν , επίσης, ένας από τους στόχους της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής. Η υλοποίηση του επεξεργαστή έγινε σε γλώσσα προγραμματισμού Java έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από εφαρμογές, π.χ. μια εφαρμογή η οποία τρέχει σε ένα κινητό τηλέφωνο νέας τεχνολογίας (smartphone), ανεξάρτητα από την πλατφόρμα στην οποία είναι εγκατεστημένες. Ο επεξεργαστής που προτείνεται στην παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή καλύπτει τις βασικές απαιτήσεις ασφάλειας, δηλαδή κρυπτογράφηση, αυθεντικοποίηση και ακεραιότητα, εξασφαλίζοντας παράλληλα την καλύτερη δυνατή απόδοση του συστήματος. Σχεδιασμένος να λειτουργεί σε διάταξη πομπού και δέκτη καλύπτοντας την ανάγκη για ασφαλή επικοινωνία και στις δυο περιπτώσεις.