NVIDIA CUDA PTX를 활용한 SPECK, SIMON, SIMECK 병렬 구현
Parallel Implementation of SPECK, SIMON and SIMECK by Using NVIDIA CUDA PTX
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초록
SPECK과 SIMON은 NSA(National Security Agency)에서 개발한 경량블록암호이며 SIMECK은 SPECK과 SIMON의 장점을 결합하여 만든 새로운 경량블록암호이다. 본 논문에서는 SPECK, SIMON, SIMECK을 사용한 대용량 암호화를 구현 하는데 있어 병렬 처리에 용이한 GPU를 활용하였다. NVIDIA에서 제공하는 CUDA 라이브러리를 활용하였으며 불필요한 연산들을 제거하기 위해 CUDA 어셈블리 언어 PTX를 사용하여 성능을 극대화 하였다. 단순 CPU 구현과 GPU를 활용한 구현 결과를 비교해보았을 때, 더 빠른 속도로 대용량 암호화를 수행할 수 있었다. 또한 GPU 구현 시, C언어를 사용한 구현과 PTX를 사용한 구현을 비교해 보았을 때, PTX 사용 시, 성능이 더욱 증가하는 것을 확인하였다.
Abstract
SPECK and SIMON are lightweight block ciphers developed by NSA(National Security Agency), and SIMECK is a new lightweight block cipher that combines the advantages of SPECK and SIMON. In this paper, a large-capacity encryption using SPECK, SIMON, and SIMECK is implemented using a GPU with efficient parallel processing. CUDA library provided by NVIDIA was used, and performance was maximized by using CUDA assembly language PTX to eliminate unnecessary operations. When comparing the results of the simple CPU implementation and the implementation using the GPU, it was possible to perform large-scale encryption at a faster speed. In addition, when comparing the implementation using the C language and the implementation using the PTX when implementing the GPU, it was confirmed that the performance increased further when using the PTX.
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- [URL]