暗号化・セキュリティ

暗号化と復号のアルゴリズムはデータ伝送のセキュリティが必要とされる色々な分野で利用されています。個人、グループ、そして国の安全はこれによって保証されています。AESやDESのような新しい暗号化アルゴリズムは、コンピュータにかける負荷もどんどん大きくなっています。

 

 

セキュリティは組込みデザインでも不可欠な要素になっています。特にモノのインターネット(IoT)やインダストリー4.0などの分野にあてはまります。現場の測定器で読み取った機密データはクラウドに送られ、そこでさらに処理されます。無線通信がよく使われるのは、環境的な条件と動きやすさのためですが、クラッキングにさらされる頻度は非常に高くなります。そのため、データを集めてクラウドに送る役割を担うゲートウェイデバイスは、暗号化・復号のアルゴリズムをサービスとして持たなければなりません。

 

Encryption & Security

Xilinx Zynqのようにプロセッシングシステムを統合したFPGAは、暗号アルゴリズムのハードウェア・アクセラレータを実装するのに便利なプラットフォームです。また、アクセラレータをさらにカスタマイズ(安全性向上)可能で、組込みプロセッサに負荷をかけず他のプログラムを同時に実行できます。アルデックはHPCなどの組込みアプリケーション向けに、ZynqデバイスベースのTySOMボードのシリーズを販売しています。

 

暗号やIoTなどの分野でFPGAがいかに強力かを示すために、アルデックはゲートウェイデバイスのデモデザインを作りました。このデザインでは、AESのアルゴリズムをFPGAにインプリメントして、暗号化されたデータをWiFiインタフェース経由で転送します。ARMの処理系で色々なセンサからデータを収集・まとめて、AESで暗号化してからWiFiネットワークに送ります。受信側のデバイスはローカルの秘密鍵で復号します。このデモはリファレンスデザインとして、それをベースにしてさらにカスタマイズして実装をすることもできます。

 

Encryption & Security

主な機能

  • データ暗号化機能を持つIoTゲートウェイのリファレンスデザイン
  • AESアルゴリズムをハードウェアにインプリメント
  • メインアプリケーションは組込みLinuxの環境で動作
  • ARM処理系とFPGAアクセラレータをワンチップに統合したシステムのデモンストレーション
  • 色々な規格で(センサやアクチュエータなどの)エッジデバイスと接続するためのオプションを提供: Bluetooth, Z-Wave, ZigBee, USB

 

ソリューション内容

  • ハードウェアプラットフォーム: TySOM-1 - Xilinx Zynq-7000デバイス搭載ボード
  • AESアクセラレータのRTLソースコード
  • 組込みゲートウェイのリファレンスデザインのインプリメント - ハードウェアとソフトウェア
  • 組込みLinux: Debian linaro-jessie-alip
  • プラットフォーム関連ドキュメント
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