SHA-256 Özütleme Algoritmasına Özel Taşımayla Tetikleme Mimarili İşlemci Tasarımı

Abstract

Güvenli özütleme algoritmaları dijital verilerin güvenli bir biçimde saklanması ve iletilmesinde yaygın olarak kullanılan yöntemlerdir. SHA-256 özütleme yöntemi de günümüzde pek çok şifreleme sisteminin temel yapı taşlarından biridir. Özellikle blok zinciri uygulamalarının son yıllarda çoğalması ile beraber söz konusu algoritmanın kullanımı da önemli ölçüde artmıştır. Ne var ki algoritma çoğu durumda genel amaçlı işlemcilerle uygulanmaktadır. Oysa doğası gereği genel amaçlı işlemciler herhangi bir uygulamaya özel olarak tasarlanmazlar. Bu nedenle özellikle enerji ve yonga alanı açısından kaynakların sınırlı olduğu gömülü sistemlerde bu tür algoritmalar genellikle verimsiz bir şekilde koşturulmaktadır. Buna karşın uygulamaya özel işlemciler ise genellikle belirli bir algoritma veya uygulamaya özel olarak optimize edilerek tasarlanırlar. Bu sayede söz konusu işlemler hem yüksek başarım hem de daha iyi bir enerji verimliliğiyle gerçekleştirilmiş olur. Taşımayla Tetikleme Mimarisi hem ücretsiz lisansı hem de açık kaynak kodlu olması sebebiyle tüm tasarımcılar için erişilebilir ve alternatif bir işlemci geliştirme yöntemi olarak öne çıkmaktadır. Ayrıca benzer şekilde açık kaynak kodlu ve ücretsiz olarak sunulan geliştirme ortamı hem akademik hem de endüstriyel kullanım için mimariyi avantajlı kılmaktadır. Bu çalışmada SHA256 özütleme algoritması için Taşımayla Tetikleme Mimarisi temel alınarak uygulamaya özel işlemci tasarımı yapılmış ve diğer mimarilerde de kullanılabilecek bazı operasyonlar önerilmiştir. Geliştirilen işlemci modelinin SHA-256 uygulamasıyla yapılan testleri sonucunda başarımın önemli oranda arttığı görülmüştür. Elde edilen sonuçlar ışığında mimarinin diğer şifreleme algoritmaları için de önemli avantajlar sağlayabileceği değerlendirilmiştir.