Ingeniería Electrónica

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    Diseño de un generador de números aleatorios para aplicaciones de criptografía en tarjetas inteligentes
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-06-26) Bejar Espejo, Eduardo Alberto Martín; Saldaña Pumarica, Julio César; Raygada Vargas, Erick Leonardo
    La generación de números aleatorios es un punto clave en los sistemas criptográficos,su desempeño depende del nivel de aleatoriedad que son capaces de generar. Particularmente, en aplicaciones móviles estos generadores de números aleatorios están sujetos a fuertes restricciones a nivel de diseño de circuito integrado. En la presente tesis se realizó el diseño y simulación de un circuito generador de números aleatorios en tecnología CMOS 0.35 m para el procesador criptográfico de una tarjeta inteligente (Smart Card). El método de generación consiste en el muestreo de un oscilador con jitter elevado, el cual permite dividir al circuito en tres bloques principales. El primero de ellos es el oscilador que fija la frecuencia de muestreo cuyo periodo debe ser mucho más pequeño, en promedio, que el del oscilador con jitter elevado. El segundo bloque consiste en el circuito muestreador, implementado mediante un flip flop tipo T. El tercer bloque es el oscilador afectado por jitter del cual depende, en gran medida, la calidad de los números aleatorios generados. Este consiste en un oscilador triangular donde el ruido térmico, introducido por un par de resistencias, es amplificado. Estos tres bloques, trabajando de manera conjunta, generan los números aleatorios cuya calidad se analizó mediante los algoritmos propuestos por el National Institute of Standards and Technology (NIST) para verificar si el generador es lo suficientemente aleatorio como para ser utilizado en aplicaciones criptográficas. La estructura del presente documento se detalla a continuación. En el primer capítulo se definió el problema a resolver. En el segundo capítulo, se revisaron los conceptos teóricos fundamentales relacionados a los números aleatorios y tecnología CMOS, asimismo, se presentaron diferentes metodologías actuales de generación de números aleatorios en circuitos integrados. En el tercer capítulo, se analizó con detalle la topología a usar y se realizó su diseño respectivo. En el cuarto capítulo se hicieron las simulaciones necesarias para verificar el correcto funcionamiento del circuito y se analizaron las secuencias de números obtenidas usando los algoritmos propuestos por el NIST. Finalmente, se presentan las conclusiones y recomendaciones.
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    Diseño de circuito de protección contra extracción de información secreta en tarjetas inteligentes
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-07-22) Garayar Leyva, Guillermo Gabriel; Saldaña Pumarica, Julio César
    En el presente trabajo de tesis se realizó el diseño de un circuito de protección contra ataques del tipo Differential Power Analysis (DPA) aplicado a tarjetas inteligentes. Este tipo de tarjetas presenta la misma apariencia física de una tarjeta de crédito pero en su estructura cuenta con un circuito integrado. Se utilizó la tecnología AMS 0.35m de la compañía Austriamicrosystem, y se aplicó la técnica denominada Atenuación de Corriente. Esta se basa en la implementación de un circuito ubicado entre la fuente de alimentación y el procesador criptográfico de la tarjeta inteligente, el cual logra disminuir las variaciones de consumo de corriente presentes durante una operación criptográfica. El circuito de protección se dividió en tres bloques: Sensor de Corriente, Amplificador de Transimpedancia e Inyector de Corriente. Cada uno de estos bloques fue diseñado tomando criterios del diseño de circuitos integrados analógicos, tales como consumo de potencia, área ocupada y ganancia. Para esta etapa de diseño se utilizó el modelo Level 1 del transistor MOSFET. Posteriormente, se realizaron simulaciones a cada uno de los bloques del circuito de protección usando el software Cadence. Finalmente, una vez alcanzados los requerimientos establecidos, se procedió al desarrollo del layout físico del circuito diseñado. El circuito diseñado logra una atenuación de las variaciones de consumo de corriente del 86%. Entre sus principales características se puede mencionar que consume 35.5mW , ocupa 2 60000m y presenta 96MHz de ancho de banda.
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    Diseño y desarrollo de una interfaz de comunicación entre smart card y pc para identificación sanitaria
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-06-09) Rodriguez Villarroel, Arnold Luis; Toledo Ponce, Eduardo
    En la actualidad, en el Perú, las instituciones de salud almacenan las historias clínicas en grandes y desorganizados archivos cuyo acceso no es fácil ni oportuno. Asimismo, toda la información queda disponible sólo para el personal asistencial de dicho establecimiento de salud, sin poder ser compartida con otras entidades prestadoras de este servicio. En este contexto existe la necesidad de contar con un dispositivo físico portable que almacene la información básica sobre la historia clínica de un paciente. Las smart cards, para el área de salud, almacenan estos datos y evitan los problemas actuales, como el desvío de medicamentos, la demora de la admisión en las instituciones de salud; además, de estar disponible en situaciones de emergencia en donde es de vital importancia conocer datos como grupo sanguíneo, alergias u otro dato relevante. El presente trabajo tiene como objetivo el diseño y desarrollo de una interfaz de comunicación entre smart card y PC para identificación sanitaria. Para ello, se desarrolló el hardware y software necesario que permitió leer y escribir los datos clínicos en la tarjeta inteligente. El hardware desarrollado permite la comunicación con la smart card; además, de la comunicación con la PC. El software desarrollado, para la interfaz gráfica de usuario, además de permitir la gestión de los datos almacenados en la smart card, se comunica con una plataforma de base de datos la cual almacena las tablas de consulta que se basan en estándares internacionales de interoperabilidad semántica, los datos del paciente como soporte de información y usuarios del sistema como personal de admisión, especialistas en salud y administradores del sistema. Según las pruebas realizadas, se logró almacenar y leer los datos clínicos en la smart card, la gestión de los mismos desde la interfaz gráfica de usuario, el funcionamiento adecuado de las herramientas del sistema para los diferentes tipos de usuarios y, finalmente, la comunicación con la base de datos almacenada en un servidor.