暗号システムのデザイン（仕様検討）
暗号システム開発の例題として採り上げる、暗号システムのデザインを検討する。
システム実装のプラットホーム
暗号システムは、以下のようにマイクロプロセッサによるプログラム制
御とFPGAによるハードウェア制御の連係により処理を行う実験システムをプラッ
トホームとする。
プロセッサボードはアットマークテクノ社製 Armadillo-440 で、プロセッサ
として Freescale i.MX257 を使用している。i.MX257にはプロセッサコアとし
てARM926EJ-Sを使用しており、OSとして Debian GNU/Linux が動作している。
液晶画面に X window の表示、およびタッチパネルによる操作ができるため、
GUIを利用する組込みシステムを容易に実現することができる。
FPGAボードはXilinx社製Spartam-3E XC3S250-VQ100-4 を実装しており、プロ
セッサボートはGPIOを介して16本の信号で接続されている。
このプラットホーム上で暗号システムを設計・実装することを検討する。
ソフトウェアとハードウェアとの連係
プラットホーム上でのハードウェアとソフトウェアとの連係は以下のように実
現されている。
プロセッサ側では、Debian GNU/Linuxが動作し、さらにX windowによるGUIを
利用できる。アプリケーション開発言語としてはJava言語を使用し、
またJava SwingライブラリによりGUIアプリケーションの開発も可能である。
ハードウェア側はGPIOを介して接続されており、Debian GNU/Linuxからは
sysfsデバイスドライバを介して自由に制御できるようになっている。
このプラットホーム上で暗号システムを構築する場合、以下のように実
現すると良いだろう。
暗号システムの暗号・復号器はハードウェアとして実現する。そして、液晶画
面上に鍵と入力文を入力させると共に、ハードウェアによる暗号または復号後
の出力文を画面に表示させる。
暗号システムのデザイン（仕様検討）
暗号システムの開発に際し、まずはシステムのデザイン（仕様検討）を
行う。
- 要求仕様検討：どのような暗号システムを開発しようとするのか、
システムへの要求事項を明確にし、開発の際の問題点等を明らかにする。
- システム仕様検討：要求仕様を基にして、実際に開発するシステムの仕様
を決定する。
例）暗号方式の検討、GUIのデザイン、など
- 設計仕様検討：システム仕様を基にして、具体的な設計仕様を明確にす
る。この仕様書を見れば、ソフトウェア部分およびハードウェア部分を誰でも
設計できるレベルにまで詳細化する必要がある。
本Web資料について一通り目を通した上で、各グループ毎に自由な発想で、オ
リジナルな暗号システムを開発してほしい。
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