Acelerador de Hardware AES: Proteja seus dados com STM32G4 OLT!

Sumário

1. Introdução
2. Criptografia AES 2.1. O que é o algoritmo AES? 2.2. Modos de criptografia 2.2.1. Modo de Bloco Eletrônico (ECB) 2.2.2. Modo de Encadeamento de Bloco (CBC) 2.2.3. Modo de Contador (CTR) 2.2.4. Modo Galois/Counter (GCM) 2.2.5. Modo Counter com Chaining (CCM) 2.3. Tamanho das chaves e blocos de dados 2.4. Implementação de hardware AES
3. Funcionalidades do Acelerador de Hardware AES 3.1. Interface do Acelerador AES 3.2. Funcionalidades de DMA 3.3. Mecanismo de suspensão e retomada
4. Aplicações do AES 4.1. Redes Seguras 4.2. Armazenamento de dados criptografados 4.3. Smart cards seguros 4.4. Sistemas de vigilância de vídeo seguros 4.5. Transações financeiras eletrônicas seguras
5. Considerações de segurança 5.1. Autenticação de mensagens 5.2. Gerenciamento de chaves 5.3. Integridade dos dados
6. Conclusão

Algoritmo de Criptografia Avançada (AES): Proteção de Dados com Eficiência de Hardware

🔒 Introdução

A criptografia é um aspecto vital na segurança de dados, especialmente com o avanço da tecnologia e o aumento das ameaças. Um dos algoritmos mais amplamente utilizados para criptografia é o Algoritmo Avançado de Criptografia (AES). Neste artigo, vamos explorar os recursos do acelerador de hardware STM32 AES e mostrar como ele melhora a eficiência do processamento de criptografia.

🔒 Criptografia AES

O que é o algoritmo AES?

O AES, ou Algoritmo de Criptografia Avançada, é um algoritmo de criptografia simétrica de bloqueio usado para criptografar e descriptografar informações usando uma chave criptográfica secreta. O algoritmo AES é amplamente adotado devido à sua segurança e eficiência. A criptografia converte os dados em um formato incompreensível chamado de texto cifrado, enquanto a descriptografia converte o texto cifrado de volta para o formato original, chamado de texto simples.

Modos de criptografia

O AES suporta vários modos de criptografia que determinam como os dados são manipulados e protegidos. Alguns dos modos mais comuns são:

🔒 Modo de Bloco Eletrônico (ECB)

Neste modo, cada bloco de dados é criptografado de forma independente. O mesmo bloco de dados sempre resultará no mesmo bloco de texto cifrado, tornando o ECB adequado apenas para criptografia básica.

🔒 Modo de Encadeamento de Bloco (CBC)

Neste modo, cada bloco de dados é criptografado em relação ao bloco anterior. Isso garante que cada bloco de texto cifrado seja único, melhorando a segurança da criptografia.

🔒 Modo de Contador (CTR)

Neste modo, o AES é usado para gerar um fluxo de chave. Esse fluxo de chave é então combinado com o texto simples usando a operação XOR, resultando no texto cifrado. O modo CTR é eficiente e não requer programação de chave.

🔒 Modo Galois/Counter (GCM)

No modo GCM, além da criptografia do texto simples, é gerado um código de autenticação de mensagem (MAC) em paralelo. Isso permite que o destinatário verifique a origem do conteúdo e sua integridade.

🔒 Modo Counter com Chaining (CCM)

No modo CCM, o texto simples é criptografado e um código de autenticação de mensagem (MAC) é calculado para a mensagem completa. Esse modo é eficiente e adequado para mensagens compostas apenas por dados autenticados.

Tamanho das chaves e blocos de dados

O AES suporta tamanhos de chave de 128 bits, 192 bits e 256 bits. Quanto maior o tamanho da chave, maior a segurança da criptografia. Os blocos de dados no AES têm um tamanho fixo de 128 bits. Se os dados tiverem um tamanho que não seja múltiplo de 128 bits, técnicas como "ciphertext stealing" podem ser aplicadas.

🔒 Implementação de hardware AES

O acelerador de hardware STM32 AES oferece uma implementação eficiente e compatível com o Padrão Federal de Processamento de Informações (FIPS) do algoritmo AES. Ele reduz a carga de trabalho da CPU ao realizar operações de criptografia e descriptografia na própria unidade AES. A transferência de dados é gerenciada por canais DMA, garantindo uma comunicação eficiente entre a CPU e o acelerador AES.

💡 Destaques

• O algoritmo AES é amplamente utilizado para criptografia simétrica de bloqueio.
• O acelerador de hardware STM32 AES melhora a eficiência do processamento de criptografia.
• O AES suporta diferentes modos de criptografia para atender às necessidades de diversas aplicações.
• O acelerador STM32 AES implementa o algoritmo AES de forma eficiente e compatível com as normas de segurança.
• A utilização de DMA permite uma transferência de dados eficiente entre a CPU e o acelerador AES.

🔍 Fontes:

• STM32 AES Accelerator Datasheet
• AES Modes of Operation
• Introduction to Cryptography