T-table을 사용한 경량 블록 암호 PIPO의 최적화 구현
Optimized Implementation of Lightweight Block Cipher PIPO Using T-Table
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본 논문에서는 경량 블록 암호인 PIPO-64/128, 256에 대해 T-table을 사용한 구현을 최초로 제시한다. 제안 방법은 최초 16개의 T-table을 요구하지만, 필요한 두 종류의 T-table이 순환 구조임을 보이고 T-table 개수를 줄여 구현하는 변형 방법을 추가로 제시한다. 제안 방법들의 T-table 수(코드 크기)-속도간 상충관계 분석을 위해 각각 변형 구현물을 Intel Core i7-9700K 프로세서 환경에서 평가한다. 평가를 통해 획득한 속도 최적화 구현은 TLU(Table-Look-Up) 레퍼런스 구현에 비해 PIPO-64/128, 256에서 각각 11.33, 9.31배, 비트 슬라이스(Bit Slice) 레퍼런스 구현에 비해 각각 3.31, 2.76배 향상된 속도를 갖는다.
Abstract
In this paper, we presents for the first time an implementation using T-table for PIPO-64/128, 256 which are lightweight block ciphers. While our proposed implementation requires 16 T-tables, we show that the two types of T-tables are circulant and obtain variants implementations that require a smaller number of T-tables. We then discuss trade-off between the number of required T-tables (code size) and throughput by evaluating the throughput of the variant implementations on an Intel Core i7-9700K processor. The throughput-optimized versions for PIPO-64/128, 256 provide better throughput than TLU (Table-Look-Up) reference implementation by factors of 3.11 and 2.76, respectively, and bit-slice reference implementation by factors of 3.11 and 2.76, respectively.
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