본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

GEZEL을 이용한 SEED 및 ARIA 알고리즘 설계 방법

SEED and ARIA algorithm design methods using GEZEL

1

조회

0

다운로드

4

인용

0

참고문헌

키워드

주제분류컴퓨터학

초록

스마트기기를 기반으로 한 사회적, 경제적 활동이 증가함에 따라 다양한 플랫폼에서의 사용자 프라이버시에 대한안전성과 신뢰성 등의 문제가 대두되고 있다. 이에 따라 정보보호를 목적으로 한 국내 표준 암호 알고리즘들이 개발되었고 이를 다양한 환경에서 얼마나 효율적으로 구현하느냐 또한 중요한 이슈가 되었다. 또한 국내 암호 모듈의 사용이권장됨에 따라 다양한 환경에서의 SEED와 ARIA의 설계와 구현방식이 논의되고 연구가 되고 있다. SEED와ARIA는 국내 암호 표준으로써 128비트의 평문을 암호화하며 각각 Feistal, SPN 구조로 이루어져 있는 블록 암호알고리즘이다. 본 논문은 국내 알고리즘인 SEED와 ARIA를 GEZEL 언어를 이용하여 구현한 첫 논문으로서GEZEL을 이용한 설계방법과 특징을 구체적으로 설명하고, GEZEL을 이용한 개발의 효율성 및 유연성을 보였다. GEZEL로 구현한 SEED는 69043slice의 면적과 146.25Mhz의 최대 동작 주파수로 동작했고, ARIA는 7282slice의 면적과 286.172Mhz의 최대 동작 주파수로 동작했다. 또한, SEED는 시그널플로우 방식으로 설계 시296%가량 속도가 향상되었다.

Abstract

Increasing the smart instrument based social and economical activity, problems of electronic business's safety, reliability anduser's privacy are be on the rise. so variety standard cryptography algorithms for information security have been developed inkorea and How to efficiently implement them in a variety of environments is issued. ARIA and SEED, developed in Korea,are standard block cipher algorithm to encrypt the 128-bit plaintext, are each configured Feistel, SPN structure. In this paper,SEED and ARIA were implemented using the GEZEL language that can be used easily in the software designer becausegrammar is simple compared to other hardware description language. In particular, in this paper, will be described in detail thecharacteristics and design method using GEZEL as the first paper that implements 128bits ARIA and SEED and it showed theflexibility and efficiency of development using GEZEL. SEED designed GEZEL is occupied 69043 slice, is operatingMaximum frequency 146.25Mhz and ARIA is occupied 7282 slice, is operating Maximum frequency 286.172Mhz. Also, Speedof SEED designed and implemented signal flow method is improved 296%.

참고문헌 (23)

  1. 최현식, "MRAS 기법을 이용한 권선형 유도전동기의 속도센서리스 벡터제어", 전자공학회논문지 - IE, 42(1), pp.29~34 (2005), 대한전자공학회
  2. 유권호, "경량화된 확산계층을 이용한 32-비트 구조의 소형 ARIA 연산기 구현", 정보보호학회논문지, 16(6), pp.15~24 (2006), 한국정보보호학회
  3. 하성주, "블록 암호 ARIA를 위한 고속 암호기", 복호기 설계, 2008, pp.57(9), 1652~1659[DOI]
  4. Jinsub Park, "Low power compact design of ARIA block cipher", Proceedings of the 2006 IEEE International Symposium on Circuits and Systems, pp.313~316 (2006)
  5. Sangwoon Yang, "The smallest ARIA module", Proc. ICISC-LNCS 4296, pp.107~117 (2006)
  6. Bonseok Koo, "Design and Implementation of Unified Hardware for 128-Bit Block Ciphers ARIA and AES", ETRI Journal, 29(6), pp.820~822 (2007), 한국전자통신연구원
  7. Software Codesign, "A Practical Introduction to Hardware", pp.2012, Patrick R. Schaumont
  8. A. Hodjat, "A hyperelliptic curve crypto coprocessor for an 8051 microcontroller", Proc. SIPS’05, 93(98), pp.93~98 (2005)
  9. L. Batina, "Hardware", Software Co-design for Hyperelliptic Curve Cryptography (HECC) on the 8051 μP, 2005, pp.3659(3659), 106~118[DOI]
  10. Kazuo Sakiyama, "HW", SW Co-design for Accelerating Public-Key Cryptosystems over GF(p)on the 8051j-controller, 2006, pp.1(6), 1~6
  11. Xu Guo, "Energy and Performance Evaluation of an FPGA-Based SoC Platform with AES and PRESENT Coprocessors", 8th international Workshop AMS (2008)
  12. Patrick Schaumont, "Interactive Cosimulation with Partial Evaluation", Proc. DATE 2004, 1, pp.642~647 (2004)
  13. Patrick Schaumont, "An Interactive Codesign Environment for Domain-Specific Coprocessors", ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems, 11(1), pp.70~87 (2006)
  14. Yusuke Matsuoka, "Java Cryptography on KVM and its Performance and Security Optimization using HW", SW Co-design Techniques, 2004, 22~25
  15. Y. K. Lee, "Throughput Optimized SHA-1 Architecture Using Unfolding Transformation", ASAP 2006, pp.354~359 (2006)
  16. M. Knezevic, "On the High-Throughput Implementation of RIPEMD-160Hash Algorithm", Proc. ASAP 2008, pp.6~ (2008)
  17. Y. H. Seo, "Hardware Implementation of 128-bit Symmetric Cipher SEED", APASIC 2000, Proc. the Second IEEE Asia Pacific Conference on ASIC, pp.183~186 (2000)
  18. Choi Byeoung-Yoon, "Design of Cryptographic Coprocessor for SEED Algorithm", The Journal Of Korea Information and Communications Society, 25(9B), pp.1609~1616 (2000)
  19. Shin-woo Jeon, "High Performance Hardware Implementation of the 128-bit SEED Cryptography Algorithm", Jonornal of The Korea Institute of information Security &Cryptology, 11(1), pp.13~23 (2001)
  20. Ye Chul Park, "An Integrated Design and Implementation of 128-block cipher SEED and UART with a low-cost FPGA", The Korean Institute of Information Scientists and Engineers, 30(2), pp.205~207 (2003)
  21. 이강, "내장형 시스템을 위한 128-비트 블록 암호화 알고리즘 SEED의 저비용 FPGA를 이용한 설계 및 구현", 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론, 31(7), pp.402~413 (2004), 한국정보과학회
  22. 신광철, "효율적인 SEED 암호알고리즘 구현을 위한 최적화 회로구조", 인터넷정보학회논문지, 7(1), pp.49~57 (2006), 한국인터넷정보학회
  23. R. Anderson, "“Robustness principles for public key protocols,”Advances in Cryptology, CRYPTO'95", LNCS, 963, pp.236~247 (1995)

관련 논문AI추천

이 간행물의 다른 논문 (23건)