한국정보처리학회:학술대회논문집 (Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference)

한국정보처리학회 (Korea Information Processing Society)
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32-bit RISC-V 프로세서 상에서의 초경량 블록 암호 알고리즘 Revised CHAM 구현

Implementation of Ultra-Lightweight Block Cipher Algorithm Revised CHAM on 32-Bit RISC-V Processor

  • 심민주 (한성대학교 IT융합공학부) ;
  • 엄시우 (한성대학교 IT융합공학부) ;
  • 권혁동 (한성대학교 IT융합공학부) ;
  • 송경주 (한성대학교 IT융합공학부) ;
  • 서화정 (한성대학교 IT융합공학부)
  • Sim, Min-Joo (Dept. of IT Convergence Engineering, Hansung University) ;
  • Eum, Si-Woo (Dept. of IT Convergence Engineering, Hansung University) ;
  • Kwon, Hyeok-Dong (Dept. of IT Convergence Engineering, Hansung University) ;
  • Song, Gyeong-Ju (Dept. of IT Convergence Engineering, Hansung University) ;
  • Seo, Hwa-Jeong (Dept. of IT Convergence Engineering, Hansung University)
  • 발행 : 2021.11.04
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초록

ICISC'19에서 기존 CHAM과 동일한 구조와 규격을 갖지만, 라운드 수만 증가시킨 revised CHAM이 발표되었다. CHAM은 사물인터넷에서 사용되는 저사양 프로세서에서 효율적인 구현이 가능한 특징을 갖고 있다. AVR, ARM 프로세서 상에서의 CHAM 암호 알고리즘에 대한 최적 구현은 존재하지만, 아직 RISC-V 프로세서 상에서의 CHAM 구현은 존재하지 않는다. 따라서, 본 논문에서는 RISC-V 프로세서 상에서의 Revised CHAM 알고리즘을 최초로 구현을 제안한다. CHAM 라운드 함수의 내부 구조의 일부를 생략하여 최적 구현하였다. 그리고 홀수 라운드와 짝수 라운드를 모듈별로 구현하여 필요에 따라 모듈을 호출하여 손쉽게 사용할 수 있게 하였다. 결과적으로, RISC-V 상에서 제안 기법 적용하기 전보다 제안 기법 적용 후에 12%의 속도 향상을 달성하였다.

키워드

과제정보

이 논문은 부분적으로 2021년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 정보통신기술진흥센터의 지원을 받아 수행된 연구임(No.2018-0-00264, IoT 융합형 블록체인 플랫폼 보안 원천 기술 연구, 50%) 그리고 부분적으로 2021년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(No. NRF-2020R1F1A1048478, 25%) 그리고 부분적으로 2021년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 정보통신기획평가원의 지원을 받아 수행된 연구임 (No.2021-0-00540, GPU/ASIC 기반 암호알고리즘 고속화 설계 및 구현 기술개발, 25%).