블록암호 SIMON의 카운터 모드 사전 연산 고속 구현

권혁동; 장경배; 김현지; 서화정

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자료유형: 학술저널

저자정보: 권혁동 (한성대학교) 장경배 (한성대학교) 김현지 (한성대학교) 서화정 (한성대학교)

저널정보: 한국정보통신학회 한국정보통신학회논문지 한국정보통신학회논문지 제25권 제4호

발행연도: 2021.4

수록면: 588 - 594 (7page)

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미국 국가안보국에서 개발된 경량 블록암호 SIMON은 하드웨어 구현에 최적화 된 블록암호 군으로서, 여러 환경에서 효율적으로 동작할 수 있도록 많은 입·출력 규격을 제공한다. 블록암호 카운터 운용모드는 블록암호의 입력 규격보다 더 큰 평문을 암호화할 수 있도록 제공되는 운용모드 중 하나이다. 카운터 운용모드는 입력 값으로 상수 값인 논스와 블록의 번호인 카운터를 사용한다. 이때 논스 부분은 모든 블록이 동일하기 때문에, 다른 상수 값과 연산한다면 항상 동일한 연산 결과를 가진다. 이 특징을 활용한다면 일부 값을 사전 연산하여 라운드 함수의 일부분을 생략하는 것이 가능하다. 일반적인 상황에서 SIMON의 입력 값은 카운터에 영향을 받으나, 8-bit 환경에서는 8-bit 단위로 연산이 되기에 고속 구현이 가능한 부분이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 연산 생략이 가능한 지점을 중점적으로 확인하고 기존 SIMON 구현물과 성능 비교를 통해 제안하는 기법의 우수성을 확인한다.

#8-bit AVR 마이크로 컨트롤러 #고속 구현 #블록암호 SIMON #카운터 운용 모드 #8-bit AVR microcontroller #Fast implementation #SIMON block cipher #Counter mode of operation

참고문헌 (10)

참고문헌 신청

R. Beaulieu, S. Treatman-Clark, D. Shors, B. Weeks, J. Smith, and L. Wingers, “The SIMON and SPECK lightweight block ciphers,” in 52nd ACM/EDAC/IEEE Design Automation Conference, San Francisco, pp. 1-6, 2015.

D. H. Kim and K. W. Shin, “An Efficient Hardware Implementation of ARIA Block Cipher Algorithm Supporting Four Modes of Operation and Three Master Key Lengths,” The Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 16, no. 11, pp. 177-184, Nov. 2012.

ISO/IEC Std. 29167-21, Information technology — Automatic identification and data capture techniques — Part 21: Crypto suite SIMON security services for air interface communications, ISO/IEC, Geneva, 2018.

J. H. Park and D. H. Lee, “FACE: Fast AES CTR mode Encryption Techniques based on the Reuse of Repetitive Data,” IACR Transactions on Cryptographic Hardware and Embedded Systems, vol. 3, no. 3, pp. 469-499, Aug. 2018.

K. H. Kim, S. J. Choi, H. D. Kwon, Z. Liu, and H. J. Seo, “FACE–LIGHT: Fast AES–CTR Mode Encryption for Low-End Microcontrollers,” in International Conference on Information Security and Cryptology, Seoul, pp. 102-114, 2020.

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