Tóm tắt: Trong những năm gần đây, sự phát triển ngày càng lớn mạnh của IoT (Internet-of-Things) trong các lĩnh vực khác nhau dần trở thành xu hướng như nhà thông minh điều khiển bằng smartphone, điện toán đám mây để lưu trữ thông tin, dữ liệu… Cùng với đó, số lượng các thiết bị được kết nối với IoT ngày càng tăng thì sự lo lắng về an toàn và bảo mật thông tin cũng trở thành mối quan tâm hàng đầu. Do đó, cuộc thi CAESAR đã ra đời với tiêu chí bảo mật, tính ứng dụng và độ mạnh mẽ. Ascon đã xuất sắc trở thành một trong hai ứng viên giành chiến thắng trong cuộc thi CAESAR về lĩnh vực mã hóa hạng nhẹ, có xác thực. Khóa luận này giới thiệu một cách khái quát về các khái niệm và nội dung mã hóa thông tin dựa trên thuật toán mã hóa Ascon. Tiếp đến trình bày việc thiết kế và thực hiện phần cứng sử dụng cơ chế mã hóa Ascon-128 đã đề xuất. Hệ thống được mô tả bằng ngôn ngữ phần cứng VHDL, tiến hành mô phỏng, tổng hợp và thực hiện phần cứng trên bo mạch FPGA VC707 bằng bộ công cụ phần mềm Vivado của hãng Xilinx. Kết quả tổng hợp phần cứng cho thấy tài nguyên được sử dụng kiến trúc là rất thấp với 1.58% LUT (Look-up Table) và 1.48% FF (Flip-Flop) được sử dụng khi mã hóa một bản rõ 128-bit với thông lượng là 93Mbps trong 19.546 . Qua đó kết luận được rằng kiến trúc phần cứng Ascon-128 hoàn toàn khả thi khi sử dụng trên các thiết bị có nguồn tài nguyên bị hạn chế trong IoT.
Từ khóa: Authenticated encryption, Lightweight cryptography, ASCON và CAESAR competition
> Bo mạch FPGA dùng cho kiểm chứng mạch điện tử số
