The Design and Implementation of AES Rijndael Cipher Algorithm

AES Rijndael 암호.복호 알고리듬의 설계 및 구현

In this paper, Rijndal cipher algorithm is implemented by a hardware. It is selected as the AES(Advanced Encryption Standard) by NIST. The processor has structure that round operation divided into 2 subrounds and subrounds are pipelined to calculate efficiently. It takes 5 clocks for one-round. The AES-128 cipher algorithm is implemented for hardware by ALTERA FPGA, and then, analyzed the performance. The AES-128 cipher algorithm has approximately 424 Mbps encryption rate for 166Mhz max clerk frequency. In case of decryption, it has 363 Mbps decryption rate for 142Mhz max clock frequency.

본 논문에서는 미국 국립표준기술연구소(NIST)에서 채택한 차세대 암호 표준인 Rijndael 암호 알고리듬을 하드웨어로 구현한다. 효율적인 연산을 위해 라운드를 2개의 부분 라운드로 나누고 부분라운드 간에 파이프라인을 사용하였으며, 1 라운드 연산 시 평균적으로 5 클럭이 소요된다. AES-128 암호 알고리듬을 ALTERA FPGA를 사용하여 하드웨어로 구현 후 성능을 분석하였다. 구현된 AES-128 암호 알고리듬은 암호화시 최대 166 Mhz의 동작 주파수와 약 424 Mbps의 암호율을 가지고 복호화시 최대 142 Mhz의 동작 주파수와 약 363 Mbps의 복호율을 얻을 수 있었다.