타원곡선 암호연산 IP의 FPGA구현

FPGA Implementation of Elliptic Curve Cryptography Processor as Intellectual Property

C 프로그램을 사용하여 증명된 최적화된 알고리즘과 수식은 검증을 위해 Verilog와 같은 hardware description language를 통하여 다시 한번 분석하여 하드웨어 구현에 적합하도록 수정하여 최적화하여야 한다. 그 이유는 C 언어의 sequential한 특성이 하드웨어를 직접 구현 하는 데에 본질적으로 틀리기 때문이다. 알고리즘적인 접근과 더불어 하드웨어적으로 2중적으로 검증된 하드웨어 IP는 Altera 임베디드 시스템을 활용하여, ARM9이 내장되어 있는 Altera Excalibur FPGA에 매핑되어 실제 칩 프로토타입 IP로 구현한다. 구현된 유한체 연산 IP들은 실제적인 암호 시스템으로 구현되기 위하여, 193 비트 이상의 타원 곡선 암호 연산 IP를 구성하는 라이브러리 모듈로 사용될 수 있다.

Optimized algorithms and numerical expressions which had been verified through C program simulation, should be analyzed again with HDL (hardware description language) such as Verilog, so that the verified ones could be modified to be applied directly to hardware implementation. The reason is that the characteristics of C programming language design is intrinsically different from the hardware design structure. The hardware IP verified doubly in view of hardware structure together with algorithmic verification, was implemented on the Altera Excalibur FPGA device equipped with ARM9 microprocessor core, to a real chip prototype, using Altera embedded system development tool kit. The implemented finite field calculation IPs can be used as library modules as Elliptic Curve Cryptography finite field operations which has more than 193 bit key length.