- IDEA 알고리즘을 이용한 고속 암호 VLSI 설계
- ㆍ 저자명
- 이행우,최광진
- ㆍ 간행물명
- 通信情報保護學會論文誌
- ㆍ 권/호정보
- 2001년|11권 1호|pp.64-72 (9 pages)
- ㆍ 발행정보
- 한국정보보호학회
- ㆍ 파일정보
- 정기간행물| PDF텍스트
- ㆍ 주제분야
- 기타
본 논문은 IDEA 알고리즘을 사용한 고속 암호 IC의 설계에 관한 것이다. IDEA 알고리즘을 회로로 구현하기 위하여 전체 회로를 6개의 주요 기능블럭으로 분할하여 설계하였다. 주요 블록으로 암호키 및 복호키 생성부, 입력 데이터 처리부, 암호화 처리부, 출력 데이터 처리부, 그리고 동작모드 제어부 등이 있나. 서브키 생성회로는 연간속도보다 회로면적을 축소시키는 방향으로 설계한 반면, 암호화 처리부는 회로면적보다 연산속도를 증가시키는 방향으로 설계목표를 정했다. 따라서 반복연산에 적합한 파이프라인 구조와 연간속도를 향상시키는 모듈라 승산기를 채택하였다. 특히, 많은 연산시간이 소요되는 모듈라 승산기는 연산속도를 증가시키기 위하여 캐리선택 가산기 및 modified Booth 승 산 알고리즘을 사용하여 한 클럭에 동작하도록 설계하였다. 또한, 입력 데이터 처리부는 데이터를 동작모드에 따라 8-bit, 167-bit 32-bit 단위로 받아들이기 위하여 데이터 버퍼가 8-bit, 16-bit, 32-bit 씩 이동할 수 있도록 하였다. 0.25$mu extrm{m}$ 공장기술을 사용하여 시뮬레이션한 결과, 이 IC는 큰 면적을 요구하지 않으면서도 1Gbps 이상의 throughput을 달성하였으며, 회로구현에 약 12,000gates가 소요되었다.
This paper is on a design of the high-speed cipher IC using IDEA algorithm. The chip is consists of six functional blocks. The principal blocks are encryption and decryption key generator, input data circuit, encryption processor, output data circuit, operation mode controller. In subkey generator, the design goal is rather decrease of its area than increase of its computation speed. On the other hand, the design of encryption processor is focused on rather increase of its computation speed than decrease of its area. Therefore, the pipeline architecture for repeated processing and the modular multiplier for improving computation speed are adopted. Specially, there are used the carry select adder and modified Booth algorithm to increase its computation speed at modular multiplier. To input the data by 8-bit, 16-bit, 32-bit according to the operation mode, it is designed so that buffer shifts by 8-bit, 16-bit, 32-bit. As a result of simulation by 0.25 $mu extrm{m}$ process, this IC has achieved the throughput of 1Gbps in addition to its small area, and used 12,000gates in implementing the algorithm.