Burak Çelik : CUDA KULLANARAK GELİŞMİŞ ŞİFRELEME STANDARDI (AES) OPTİMİZASYONU

Yüksek Lisans Adayı: Burak Çelik

EABD: Siber Güvenlik

Tarih: 04.09.2019 / 14:00

Yer: A-212

Özet: Bu tez, CUDA üzerinde yazılan AES uygulamaları ile ilgili optimizasyon tekniklerini sunmaktadır. Farklı yazılım tasarımlarına sahip AES-128 için yazılmış 6 farklı CUDA kapsamlı arama uygulaması geliştirilmiş ve Nsight deney sonuçları kullanılarak birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, en iyi CUDA uygulamasını bulmak için kullanılmıştır. AES-128, AES-192 ve AES-256 sürümleri için kapsamlı arama, CTR ve dosya şifreleme uygulamaları bulunan en iyi CUDA sürümü üzerinden geliştirilmiştir. Bu konular göz önünde bulundurularak, GPU ve CPU uygulamaları karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma için yeni Intel komut seti (AES-NI) ve temel C++ olmak üzere iki farklı CPU uygulama seti geliştirilmiştir. Bu uygulamaların 1, 2, 4 ve 8 iş parçacıklı versiyonları CUDA ile karşılaştırılıp sonuçlar paylaşılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, CUDA, anahtar uzunluğuna göre kapsamlı arama için en iyi CPU uygulamalarından 21, 19 ve 18 kat daha hızlı olarak bulunmuştur. Bu oranlar CTR modu ile şifreleme için 4 kata düşmüş olarak hesaplanmıştır. Bu modda, CUDA saniyede 37.52 GB veri şifreleyebilmektedir. Dosya şifreleme kısmında ise CUDA 22, 19 ve 17 kat daha hızlı olarak ölçülmüştür. CUDA, bu konuda ise saniyede 31.24 GB veriyi şifreleyebilir.