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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.55.2007.tde-18062007-101411
Documento
Autor
Nome completo
Marcelo Honorato Marleta
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2007
Orientador
Banca examinadora
Marques, Eduardo (Presidente)
Moreira, Edson dos Santos
Zuffo, Joao Antonio
Título em português
Projeto de uma VPN(Rede Privada Virtual) baseada em computação reconfigurável e aplicada a robôs móveis
Palavras-chave em português
Computação reconfigurável
FPGA
Ipsec
Segurança
Sistemas embarcados
VPN
Resumo em português
Este trabalho apresenta uma implementação de VPN utilizando-se dos circuitos reprogramáveis do tipo FPGA (Field Programmable Gate Array) que são a base da computação reconfigurável. VPNs utilizam criptografia para permitir que a comunicação seja privada entre as partes. Assim, todo o custo computacional decorrente desta prática é executado em nível de hardware, procurando-se atingir um alto desempenho e voltado para as aplicações de sistemas embutidos. O uso desta solução, VPN por hardware, será na interligação de um robô (em desenvolvimento no Laboratório de Computação Reconfigurável - LCR do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação da Universidade de São Paulo) ao seu servidor de configuração e tarefas, através de linhas privadas. O emprego de uma VPN em robótica permitirá a utilização de um sistema de comunicação, com ou sem fio, e toda a infra-estrutura da Internet para a comunicação com o robô (e no futuro entre os robôs) a qualquer distância de forma segura e confiável. O hardware reconfigurável utilizado para a VPN deste trabalho proporciona flexibilidade no modo de implementação, possibilitando que o sistema seja adequado para satisfazer situações que exijam alto desempenho. Além disso, a arquitetura proposta possibilita que parte das operações sejam executadas em software (no caso, foi utilizado o sistema operacional ?Clinux e ferramentas para se estabelecer a VPN) e parte das operações executadas em hardware (um coprocessador criptográfico AES). As principais ferramentas de software são o conjunto ipsec-tools que foram desenvolvidas para serem executadas com o IPSec nativo do Kernel e devidamente portadas para o ?Clinux
Título em inglês
A VPN (Virtual Private Network) design based on reconfigurable computing and applied to mobile robots
Palavras-chave em inglês
Embedded systems
FPGA
Ipsec
Reconfigurable computing
Security
VPN
Resumo em inglês
This work designs a system that implements a VPN using FPGA (Field Programmable Gate Array) reprogrammable circuits, which are the basis of reconfigurable computing. VPNs use cryptography to allow private communication between parts. In this manner, the computational cost of the cryptography is handled by the hardware, achieving great performance and allowing its usage on embedded systems applications. The system proposed in this thesis has been used to establish secure communication between a PC and a mobile robot (that is in development at Reconfigurable Computing Laboratory - LCR of Institute of Mathematics and Computer Science of Univesity of São Paulo). The use of VPN in robotics will allow a communication, either wired or wireless, using Internet?s infrastructure with the robot (and in the future among robots), in a secure and trustable manner. The reconfigurable hardware used in this work allows flexibility in the implementation, making possible its usage in situations that requires high performance. Furthermore, the proposed architecture allows part of applications executing in software (using ?Clinux operating system and tools to establish the VPN) and other parts in hardware (a cryptographic coprocessor AES). The main software tools are the ipsec-tools that were developed to execute with native Kernel IPSec?s implementation and were properly ported to ?Clinux
 
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dismarcelo.pdf (2.49 Mbytes)
Data de Publicação
2007-06-18
 
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