PCoreS – Investigación de una familia paramétrica de Cores IP para la aceleración de redes SNN en FPGA agnósticos al fabricante y ASICs

Descripción del proyecto:

En este proyecto titulado Investigación de Cores IP modulares postcuánticos para comunicación segura mediante túneles criptográficos “on-demand” (Cores-Brigde-PQC) se desarrollará un conjunto de cores IP que actuarán como componente de infraestructura de red que permitirá establecer un túnel seguro basado en criptografía postcuántica (PQC) entre ordenadores u otros elementos de red, a través de internet y sin requerir de configuración concreta o acondicionamiento de la infraestructura IT.

Los cores IP se desarrollarán para su uso con FPGA, con la posibilidad de una futura adaptación a ASIC. Además, podrán utilizarse por separado para complementar funciones criptográficas o de red de proyectos de terceros.

El túnel se establecerá entre un par de dispositivos con una superficie de ataque minimizada gracias a que, por diseño, la única tarea de estos dispositivos será la de encriptar/desencriptar paquetes salientes/entrantes. Además, la configuración de estos dispositivos será mínima y sencilla. Estos dispositivos se insertarán entre los ordenadores y sus accesos a red. De este modo, los dispositivos escanearán todos los paquetes que van hacia y desde el ordenador, encriptando aquellos destinados al túnel y dejando intactos el resto. Así, el dispositivo no afectará al resto de la infraestructura de red (servicios de internet, impresoras locales, etc.)

Para lograr tiempos de respuesta rápidos y otras características como minimizar el impacto en la infraestructura IT donde se utilicen los dispositivos, se utilizará tecnología FPGA en su diseño. Las FPGAs, gracias a la reconfigurabilidad inherente que poseen, permitirán diseñar la solución a nivel de circuito digital, optimizando tiempos de respuesta y ancho de banda. Además, la FPGA permitirá la llamada “criptoagilidad”, necesaria en el ámbito de la criptografía postcuántica.

Objetivo general:

El objetivo principal del proyecto Investigación de Cores IP modulares postcuánticos para comunicación segura mediante túneles criptográficos “on-demand”, Cores-Brigde-PQC, es el diseño y desarrollo de una familia de CORES IP criptográficos postcuánticos (PQC) para ser implementados sobre FPGA y/o como parte del diseño inicial de ASIC; para tal fin, el desarrollo se realizará mediante RTL en lenguaje VHDL.

El ámbito de aplicación de estos núcleos IP será el de ciberseguridad, siendo su diseño modular de manera que puedan utilizarse de forma conjunta o puedan comercializarse por separado, para complementar diseños de terceros que necesiten su funcionalidad.

Objetivos específicos:

Los objetivos específicos son los siguientes:
1. Diseñar criptocores (cores de criptografía) postcuántica (PQC) y de criptografía clásica
2. Diseñar el stack TCP/IP (cores TCP/IP) para la integración en redes
3. Investigar el uso de funciones no-clonables físicamente (PUF) junto con generadores de números aleatorios (TRNG) para la generación de semillas en los criptocores
4. Diseñar y validar el dispositivo en entorno controlado
5. Script para la configuración del dispositivo.