Hyppää sisältöön
    • Suomeksi
    • In English
  • Suomeksi
  • In English
  • Kirjaudu
Näytä aineisto 
  •   Etusivu
  • 1. Kirjat ja opinnäytteet
  • Pro gradu -tutkielmat ja diplomityöt sekä syventävien opintojen opinnäytetyöt (kokotekstit)
  • Näytä aineisto
  •   Etusivu
  • 1. Kirjat ja opinnäytteet
  • Pro gradu -tutkielmat ja diplomityöt sekä syventävien opintojen opinnäytetyöt (kokotekstit)
  • Näytä aineisto
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Performance analysis of MAC algorithms : Benchmarking for Automotive Embedded Systems

Capra, Francesca (2025-09-29)

Performance analysis of MAC algorithms : Benchmarking for Automotive Embedded Systems

Capra, Francesca
(29.09.2025)
Katso/Avaa
Capra_Francesca_Thesis.pdf (1.002Mb)
Lataukset: 

Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Näytä kaikki kuvailutiedot
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025100399631
Tiivistelmä
The rapid digitalization of automotive systems has heightened the demand for efficient cryptographic mechanisms to ensure message integrity and authenticity in resource-constrained embedded environments, such as Electronic Control Units (ECUs). This thesis evaluates the computational performance of nine Message Authentication Code (MAC) algorithms—SipHash, Chaskey, ASCON-MAC, ASCONPRFshort, Poly1305, KMAC256, AES-CMAC, BLAKE2, and BLAKE3—across three heterogeneous platforms: an x86 laptop (Intel Core i5-1145G7), a Raspberry Pi 4 (ARM Cortex-A72), and an Infineon AURIX TC397 microcontroller with integrated Hardware Security Module (HSM). Benchmarks focus on short messages (8- and 16-byte payloads typical of CAN frames), measuring latency, CPU cycles, throughput, memory footprint, and code size to address the trade-offs between security, performance, and real-time determinism.

Results reveal platform-specific hierarchies: lightweight ARX-based MACs (SipHash, Chaskey, Poly1305) dominate software implementations, achieving sub-microsecond latencies and high throughput, while ASCON variants offer balanced, moderate
performance; hash- and sponge-based algorithms (BLAKE3, KMAC256) lag due to their fixed overheads. HSM acceleration yields a speedup for AES-CMAC on TC397, outperforming software but trailing lightweight alternatives. A novel benchmarking framework, publicly available on GitHub, enables reproducible cross-platform analysis.

This work provides empirical guidance for selecting automotive MACs, informing next-generation ECU architectures and fostering continued optimization, offering both practical advice and a foundation for future advancements in automotive
cybersecurity.
Kokoelmat
  • Pro gradu -tutkielmat ja diplomityöt sekä syventävien opintojen opinnäytetyöt (kokotekstit) [9700]

Turun yliopiston kirjasto | Turun yliopisto
julkaisut@utu.fi | Tietosuoja | Saavutettavuusseloste
 

 

Tämä kokoelma

JulkaisuajatTekijätNimekkeetAsiasanatTiedekuntaLaitosOppiaineYhteisöt ja kokoelmat

Omat tiedot

Kirjaudu sisäänRekisteröidy

Turun yliopiston kirjasto | Turun yliopisto
julkaisut@utu.fi | Tietosuoja | Saavutettavuusseloste