[en] The present technical report gathers the work development about basic experimental prototype data encryption layer 2 for Ethernet networks up to 1Gpbs (Gigabit Ethernet) done at W-onesys S.L company which is offered to submit as Master Thesis to obtain Official Masters on Electronic Engineering degree at UPC ETSETB University. This development is a R&D project and comes from a need of market in optical transmissions in which W-onesys is currently working in order to find a solutions for optical fiber safety data transmission, ciphering the data traffic for Ethernet networks level data link (encryption layer 2), which guarantee the confidentiality of data flow transfer, for this case, up to 1Gbps, using their commercial board calls OPTR2G5EXC-PM which has a FPGA of Lattice where system encryption design is implemented inside of FPGA. The content of this Master Thesis, covers the entire data process into the FPGA, implementing data link layer (MAC layer for Gigabit Ethernet) in order to receive and to transmit Ethernet frames and also the design of an encryption IP based AES algorithm compatible for operating modes ECB/CBC in order to execute ciphering and deciphering data contained in Ethernet frames as part of technical specifications of the product. The result of this research and development work about encryption system and Ethernet traffic, serves to provide a first functional version of encryption system, which is useful to know the main difficulties and implementation limits for this basic encryption system. This first prototype allow to start testing in real environments, and reach experience and conclusions about improvements which to have to take into account for developing the commercial encryption system in order to provide to OPTR2G5EXC-PM board security benefits for the optical transmission of an efficiently and competitively. In any case this work explains the real functionality about commercial product itself.

[es] La presente memoria reúne el trabajo realizado en desarrollo de un prototipo experimental de encriptación de datos a nivel 2 para redes Ethernet a 1Gbps (Gigabit Ethernet) realizado en la empresa W-onesys S.L. la cual se ofrece como presentación a la Tesis de Máster para la obtención del título de Máster Oficial en Ingeniería Electrónica en la universidad ETSETB de la UPC. La tesis trata sobre un proyecto de I+D y nace a partir de una necesidad en el mercado en las transmisiones ópticas en la cual W-onesys S.L. trata de ofrecer una solución para la transmisión de datos de forma segura por fibra óptica, cifrando el tráfico de datos en redes Ethernet a nivel de enlace de datos (encriptación por hardware), permitiendo garantizar la confidencialidad en el transporte de datos, en este caso para flujos de hasta 1Gbps, utilizando la tarjeta comercial OPTR2G5EXC-PM, la cual dispone de una FPGA de Lattice en donde se implementa el sistema de encriptación. El desarrollo de esta tesis abarca todo el proceso que debe recorrer la información en el interior de la FPGA, implementando tanto la capa de nivel de enlace de datos (capa MAC para Gigabit Ethernet) para la recepción y transmisión de tramas, como también el diseño de la IP de encriptación basada en el algoritmo AES compatibles para los modos de operación ECB/CBC, para realizar la encriptación y desencriptación de los datos como parte de las especificaciones técnicas del producto. El fruto de este trabajo de investigación y desarrollo sobre sistema de encriptación y tráfico Ethernet, sirve para disponer de una primera versión funcional del sistema de encriptación que ayuda a conocer las principales dificultades y limitaciones de este sistema básico de funcionamiento. Con este primer prototipo se puede realizar ensayos en entornos más reales y extraer unas experiencias y conclusiones para poder dotar a la tarjeta OPTR2G5EXC-PM las prestaciones de seguridad de transmisión en redes ópticas de forma eficiente y competitiva. En ningún caso, este trabajo detalla el funcionamiento del producto comercial en sí mismo.