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Optimized Implementation of Lightweight Block cipher SPECK Counter Operation Mode on 32-bit RISC-V Processors

32-bit RISC-V 프로세서 상에서의 경량 블록 암호 SPECK 카운터 운용 모드 최적 구현

  • Min-Joo Sim (Dept. of Information Computer Engineering, Hansung University) ;
  • Min-Woo Lee (Dept. of Convergence Security, Hansung University) ;
  • Min-Ho Song (Dept. of Convergence Security, Hansung University) ;
  • Hwa-Jeong Seo (Dept. of Convergence Security, Hansung University)
  • 심민주 (한성대학교 정보컴퓨터공학과) ;
  • 이민우 (한성대학교 융합보안학과) ;
  • 송민호 (한성대학교 융합보안학과) ;
  • 서화정 (한성대학교 융합보안학과)
  • Published : 2023.05.18

Abstract

본 논문에서는 2-bit RISC-V 프로세서 상에서의 경량 블록 암호인 SPECK의 CTR 운용 모드에 대한 최적 구현을 제안한다. RISC-V 상에서의 SPECK 단일 평문과 2개의 평문에 대한 최적화와 고정된 논스 값을 사용하는 CTR 운용모드의 특징을 활용하여 일부 값에 대해 사전 연산을 하는 라운드 함수 최적화를 제안한다. 결과적으로, 레퍼런스 대비 제안된 기법은 단일 평문과 2개의 평문에 대해 각각 5.76배 2.24배 성능 향상을 확인하였으며, 사전 연산 기법을 적용하지 않은 최적 구현 대비 사전 연산 기법을 적용하였을 때, 1% 성능 향상을 확인하였다.

Keywords

Acknowledgement

This work was partly supported by Institute for Information & communications Technology Promotion(IITP) grant funded by the Korea government(MSIT) (No.2018-0-00264, Research on Blockchain Security Technology for IoT Services, 50%) and this work was partly supported by Institute of Information & communications Technology Planning & Evaluation (IITP) grant funded by the Korea government(MSIT) (No.2022-0-00627, Development of Lightweight BIoT technology for Highly Constrained Devices, 50%).