Yükleme Kategorisi: Elektronik

Tez: Raspberry Pi Üzerinde AES Algoritmasına Yan Kanal Analizi ve Ölçüm yileştirme

Bilginin, güvenli§inin sa§lanmas için kullanlan bir çok yöntem mevcuttur. Bu yöntemlerden en etkili olanlarnn birisi de ³ifrelemedir. “ifreleme i³lemi yapmak için kullanlabilecek bir çok algoritma mevcuttur. AES (Advanced Encryption Standard) algoritmas,
Amerikan Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) tarafndan yaynlanm³ algoritmalardan biridir. Ayn zamanda AES algoritmas, veriyi ³ifrelemek ve çözmek için
ayn ³ifreleme anahtarn kullanan simetrik blok ³ifreleme algoritmasdr.
AES algoritmasnn matematik alt yapsnn güçlü olmas onu bilindik kriptoanalize kar³
dayankl klm³tr. Bununla birlikte algoritmann matematiksel yaps ile ilgilenmeyen
yan kanal saldrlar olarak adlandrlan farkl bir saldr tekni§i mevcuttur. Bu yan kanal
saldrlarndan, pasif yan kanal saldrlarnda, kriptograk sisteme ziksel olarak herhangi
bir müdahalede bulunulmaz. Atak yapacak olan ki³i, sistemin çal³mas srasnda istemsiz
olarak üretti§i verileri kullanr/analiz eder. Atak için kullanlacak olan bu veriler gizli
anahtara ula³may sa§lyorsa, yan kanal bilgisi olarak adlandrlr. Yan kanal bilgisi,
sistemin çal³mas srasnda tüketti§i güç, yayd§ elektromanyetik dalga, çkard§ ses,
kriptograk i³leminin tamamlama süresi olabilir.
Pasif yan kanal ataklarnda kullanlan iki temel inceleme yöntemi mevcuttur. Bunlar
basit yan kanal analizi ve farksal yan kanal analizidir [27]. Basit yan kanal analizi yöntemi
bir ölçüm kullanlarak gerçekle³tirilirken, farksal yan kanal analizi yönteminde birden
fazla ölçüm kullanlr.
Bu tez çal³masnda Raspberry Pi üzerinde çal³an AES algoritmasna farksal yan kanal
analizi yöntemlerinden birisi olan DEMA (Dierential Electromagnetic Analysis) saldrs
yaplm³tr. Raspberry Pi nin i³letim sistemi basit bir i³letim sistemi de§ildir. Mini
bir bilgisayar olmas nedeniyle Raspberry Pi de bir i³lem yaplrken i³letim sistemine özgü i³ler de e³zamanl olarak yaplmaktadr. ³letimin sisteminin rutin i³lerinin
çkarm³ oldu§u gürültü, AES ile ³ifreleme veya çözme i³lemi yaplrken i³lem süresinin
göstermi³ oldu§u de§i³kenlik izlenmi³tir. “ifreleme süresinin de§i³kenlik göstermesi ve
i³letim sisteminin kendine has yapt§ rutin i³lemler alnan ölçümleri analiz edilebilecek hale getirmeyi zorla³trm³tr. Bu çal³ma kapsamnda Raspberry Pi platformunun
kullanlmasnn, direk yan kanal analizine kar³ bir önlem olup olmad§ incelenmi³tir.
Analiz i³lemi sonunda algoritmann yan kanal saldrsna bu haliyle direnemeyece§i gizli
anahtarn elde edilmesiyle görülmü³tür. AES algoritmasnda yaplacak olan yazlmsal
bir önlem ya da Raspberry Pi ye eklenecek yazlmsal/donanmsal bir önlem ile çözüm
getirilmesi önerilmi³tir.

Raspberry Pi Üzerinde AES Algoritmasına Yan Kanal Analizi ve Ölçüm yileştirme

Tez: RASPBERRY Pİ TEK KARTLI BİLGİSAYAR KULLANARAK FMCW RADARI TASARIMI VE GERÇEKLEMESI

Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga (FMCW) radarı, sürekli dalga, testere dişi veya
üçgen fonksiyon ile frekans modülasyonlu sinyal göndererek hedefin menzilini ve
hızını ölçer. Bu teknoloji ile, hedef aralığın ve hızının ölçülebilmesi, hedefe küçük
aralıkları ölçebilme yeteneği dâhil olmak üzere, puls radarına kıyasla birçok avantaj
elde edilebilir. Ayrıca, diğer radar tipleriyle kıyaslandığında daha iyi bir doğruluğa ve
btemel bantta düşük frekans nedeniyle daha basit sinyal işlemeye sahiptir.
Bu tez, Raspberry Pi tek kartlı bilgisayar kullanılarak sinyal işleme platformu olarak 6
GHz FMCW radar sisteminin eksiksiz bir tasarımını ve gerçekleştirilmesini
sunmaktadır. Önerilen sistem 6 GHz RF ön uç mimarisi, dijital ara yüze analog ve
kontrol ünitesinden oluşmaktadır.
FMCW sinyallerinin oluşturulmasındaki temel zorluklardan biri, VCO’lar ile birlikte
kesirli-N frekanslı sentezleyiciye dayanan kapalı bir döngü yapısı kullanılarak önerilen
tasarımda çözülmüş olan VCO’ların doğrusal olmamasıdır. Temel bantta, dijital arayüz
aşamasından önce sinyali dengelemek için kullanılan yüksek geçirgen süzgeç, yakın
hedefler ve uzak hedefler arasındaki güç seviyesindeki önemli farklılıkları
azalmaktadır. Geliştirilen radar ile radarın işaret işleme katında hedefin hızı ve mesafe
bilgileri başarıyla çıkartılmış ve TFT ekranında gösterilmiştir.

RASPBERRY Pİ TEK KARTLI BİLGİSAYAR KULLANARAK FMCW RADARI TASARIMI VE GERÇEKLEMESI

Tez: RASPBERRY Pİ KULLANILARAK BEBEK KUVÖZÜ İZLEME SİSTEMİ GELİŞTİRİLMESİ

Preterm yenidoğanların, herhangi bir ek destek olmadan hayata tutunma olasılığı
oldukça düşüktür. Bu şekilde doğan bebeklerin gelişimlerini tamamlayabilmeleri için
özel bakıma, anne karnında geliştikleri ortama ortama en yüksek oranda benzeyen bir
yere ihtiyaçları vardır. Bulunacakları ortamın sıcaklı, nem oranı, gürültü oranı, ışık
oranı vb. çeşitli ortam koşullarının çok iyi ve hassas bir şekilde yönetilemsi
gerekmektedir. Ortamın yönetilmesine ek olarak bebeğin ısısı, nabzı gibi yaşamsal
verilerin izlenmesi ve değişikliklerin sonradan incelenbilmesi için kayıt altına
alınması gerekmektedir. Bahsedilen kontrolleri gerçekleştiren sistemler ise yüksek
maliyetli oldukları için dünya üzerinde bebek kuvözüne sahip olmayan hastaneler
bulunmaktadır.
Bu çalışma sonucunda, DS18B20, SHT11 gibi hassas ölçüm yapabilen sensörler ve
ADS1115 ADC ile 4 kanallı 16 bit çözünürlüğünde analog okuma yapabilen yüksek
hassasiyete sahip cihazlardan, kolayca temin edilebilecek tek kart bilgisayar
Raspberry Pi kullanılarak, veri toplama, canlı olarak sensör verilerini izleme, sisteme
bağlanan kamera aracılığıyla bebeğin canlı olarak izlenmesine ve küvöze bağlanan,
Isıtıcı, Nemlendirici gibi cihazların uzaktan tetiklenmesine olanak veren sistemin
kolay bir şekilde inşa edilmesi sağlanmıştır.

RASPBERRY Pİ KULLANILARAK BEBEK KUVÖZÜ İZLEME SİSTEMİ GELİŞTİRİLMESİ

Seri port (RS232) lojik seviyeleri

Masaüstü, laptop ve endüstriyel kullanımı olan seri portlar farklı lojik voltaj seviyelerine sahiptir. Bu nedenle birbirleri ile konuşturulmaları gerektiğinde logic level shifter adında bir voltaj uygunlaştırıcı bir donanım ile kullanılmaları gerekir.

BASKI DEVRE TASARIMINDA ELEKTROMANYETİK UYUMLULUK KURALLARI

1. CB çizerken her bir eleman fonksiyonlarına göre gruplara ayrılarak
yerleştirilmelidir. Örneğin, Analog, dijital, güç kaynağı, gürültülü elemanlar, giriş ve
çıkış portları vb…
2. Mümkün olduğunca toprak yüzeyleri (ground plane) her bir elemanın ve bağlantılı
olduğu yolların altına yerleştirilmelidir.
3. PCB üzerindeki toprak yüzeyi arttırmak için elemanlar ve bağlantıları mümkün
olduğunca iyi düzenlenmelidir.
4. İki katmanlı PCB’lerde toprak yüzeyin yapılacağı yerlerde via (geçiş deliği)
kullanılarak diğer tabakaya geçilmelidir. Via iki katmanı birbirine bağlayan iletken
deliktir.Üst ve alt katmanlardaki grid hatları bir yüzeyde yatayken diğer yüzeyde dikey
olmalıdır.
5. Via’lar aralarında en az 0,5 inch olacak şekilde yerleştirilmelidir.Bu via’lar en az 0,4
mm kalınlıktaki yollarla birbirine bağlanmalıdır.Bu bir Faraday kafesi sağlayarak 5
Ghz ‘e kadar olan frekansları içermeyi sağlar.
6. Çok katlı PCB’lerde tavsiye edilen yerleştirme şekli her katın gruplar halinde
yerleştirilmesi ve bir alt kat ile üst kat yolları arasında 90 derece fark yapılmasıdır.
7. İki katlı devrelerde güç yolları ile toprak yolları birbirine komşu yapılmalı veya bir
yüze güç yolları yapıldıysa alt yüzde toprak yolları yapılarak döngü bölgesi
azaltılmalıdır.