NEON SIMD를 통한 경량 블록 암호 CHAM의 속도 향상 방안에 대한 연구

이수진, 강준영, 홍도원, 서창호

http://doi.org/10.5626/JOK.2019.46.5.485

임베디드 디바이스 및 IoT 기기들이 개발됨에 따라 저사양 디바이스 상에서 기밀성을 달성하기 위한 경량 블록 암호들이 제안되고 있다. 최근 국내에서는 4-branch Feistel 구조를 갖는 경량 블록 암호 알고리즘 CHAM이 제안되었다. 이는 평문과 비밀 키의 크기에 따라 CHAM-64/128, CHAM-128/128, CHAM-128/256으로 구성된다. 상태 정보를 유지하지 않는(stateless on the fly) 키 스케줄 그리고 ARX 연산을 기반으로 한 CHAM은 임베디드 디바이스에서 효율적이며 특히 저사양 디바이스 상에서 더 효율적이다. 본 논문에서는 국내 경량 블록 암호 CHAM을 분석하고 고사양 IoT환경에서 최적화 방안에 대해 연구한다. 라운드 키의 독립적 생성과 4-branch Feistel 성질을 이용하여 직렬 구현을 하였고, NEON(ARM SIMD)을 이용해 CHAM을 병렬 구현하여 ARM Cortex-A53 상에서 최적화하였다.