다중 언폴딩 기법을 이용한 SHA-1 해쉬 알고리즘 고속 구현

이은희; 이제훈; 장영조; 조경록

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이은희 (충북대학교) 이제훈 (강원대학교) 장영조 (한국기술교육대학교) 조경록 (충북대학교)

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지-SD 電子工學會論文誌第47卷 SD編第4號

발행연도: 2010.4

수록면: 41 - 49 (9page)

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본 논문은 다중 언폴딩 기법을 이용한 고속 SHA-1 해쉬 알고리즘 구현 방법을 제시하였다. 제안된 SHA-1 해쉬 구조는 알고리즘의 반복적인 단계 연산을 언폴딩한 후 연산의 순서를 재 배열하고, 임계경로에 포함된 연산의 일부를 이전 단계에서 선행연산하여 임계경로의 길이를 줄였다. 제안된 SHA-1 해쉬 구조는 최대 118 ㎒의 동작주파수에서 5.9 Gbps 처리량을 나타낸다. 이는 기존의 SHA-1 보다 전송량이 26% 증가하였고, 회로 크기가 32% 감소하는 결과를 얻었다. 또한 이 논문에서는 여러 개의 SHA-1 모듈을 시스템 레벨에서 병렬로 연결하여 여러 개의 SHA-1을 다중 처리하여 고속화를 할 수 있는 모델을 제안했다. 이 모델은 하나의 SHA-1을 사용하는 것보다 빠르게 데이터를 처리할 수 있고 입력되는 데이터의 최소한의 지연으로 처리 가능하다. 제안된 모델은 입력되는 데이터가 지연 없이 처리 되도록 하기 위해 필요로 하는 SHA-1의 FPGA 수를 구할 수도 있다. 고속화된 SHA-1은 압축된 메시지에 유용하게 사용될 수 있고 모바일 통신이나 인터넷 서비스 등의 강한 보안에 널리 이용가능하다.

#cryptography #secure hash algorithm #hardware design #SHA-1

참고문헌 (9)

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1. [기타자료] - FIPS PUB 180-2 / 1996 / National Institute of Standards and Technology (NIST) / Secure Hash Standard (SHA-1)

2. [기타자료] - H.Michail / 2005 / Optimizing SHA-1 hash funtion for high throughput with a partial unrolling study / PATMOS : 591 ~ 600

3. [기타자료] - H.Michail / 2005 / A low power and high throughput implementation of the SHA-1 hash function / ISCAS : 23 ~ 26

4. [기타자료] - A.Kakarountas / 2005 / High speed FPGA impliementation of the SHA-1 hash function / IDAACS : 211 ~ 215

5. [기타자료] - I.Yiakoumis / 2006 / Maximizing the Hash function of authentication code / IEEE : 9 ~ 12

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