ARM 프로세서 상에서의 블록 암호 SEED CTR 모드 최적 구현

Abstract

블록 암호는 입력되는 데이터를 고정된 크기의 블록 단위로 암호화하는 암호화 알고리즘이다. 해당 알고리즘은 동일한 키를 사용하는 대칭키 암호화 방식으로 데이터를 암호화하고 복호화하며 다양한 운영 모드를 가지고 있다. 본 논문에서는 국내에서 다방면으로 사용되고 있는 SEED 블록 암호의 CTR 모드를 ARM 프로세서 상에서의 최적 구현을 진행한다. ARM 프로세서는 모바일 기기 등 다양한 저전력, 고성능 환경에서 활용된다. CTR 모드는 병렬 처리가 가능하여 고속 암호화에 유리하지만 ARM 프로세서의 제한된 자원에서 성능을 보여주기 위해서는 적절한 기법이 필요하다. 본 연구에서는 ARM 프로세서의 NEON SIMD 명령어를 활용하여 병렬 연산을 진행하며 레지스터 활용을 최적화하여 연산 속도를 개선하였다. SEED의 레퍼런스와 비교하였을 때 본 논문의 연구는 15% 정도의 성능을 향상시켰다.