An Integrated Design and Implementation of 128-bit block cipher SEED and UART with a low-cost FPGA

128비트 블록 암호 알고리즘 SEED와 UART의 저비용 FPGA를 이용한 통합 설계 및 구현

본 논문에서는 국내 표준 128비트 블록 암호화 알고리즘인 SEED와 UART를 통합하여 최저가의 FPGA로 구현하는 방법을 제안한다. 논문[11베서 구현한 면적 요구량이 최소로 구현된 SEED암호화 모듈의 유용성을 실제 내장형 시스템에 적응하여 그 실효성을 보여주는 것이 본 논문의 목적이다. 우리가 구현한 회로는 SEED 를 통해 암호화를 한 후 UART를 이용하여 외부와의 통신할 수도 있고, SEED를 건너뛰고 UART 단독만 이웅하여 외부와 통신을 할 수도 있다. 또한, SEED 자체를 coprocessor로 이용하여 암호화/복호화 가능만 사용할 수도 있도록 설계하였다. 구현 결과, 10만 게이트를 갖는 Xilinx사의 Spartan-ll 계열의 xc2s100시리 즈 칩을 사용하였을 때, SEED와 UART와 주변 논리 회로를 합하여 84% 이하의 면적을 차지 하였고, 최대 41.3Mhz클럭에서 동작하였으며, SEED의 암호화 처리 Througput은 54.SSMbps로서 UART를 이용하여 통신하는데 전혀 문제가 없었다.