임베디드 시스템에서 보안 데이터 전송의 전력 사용량 및 오버헤드 분석

Analysis of Energy Consumption and Overhead of Secure Data Transfer over an Embedded System

대부분의 임베디드 시스템들은 유선 및 무선 네트워크에 연결되어 있으며 이들이 생성하는 데이터는 개인, 기관, 또는 국가에 상당히 중요한 정보일 수 있다. 따라서 통신 시 보안에 대한 요구는 향후 더욱 크게 증가할 것으로 전망된다. 임베디드 시스템에서의 또 다른 중요한 요구사항 중의 하나는 저전력 특성이다. 따라서 중요 데이터의 안전한 전송을 위한 암호화 및 복호화 그리고 네트워크 프로토콜 스택의 수행에 따른 전력 사용량 정보는 차세대 저전력 임베디드 시스템을 설계 및 개발하기 위해서 필수적으로 요구될 것이다. 하지만 기존 연구들은 단편적인 전력 사용량만을 분석하고 있다. 본 논문은 보안 데이터를 위한 암호화, 복호화, 그리고 데이터 송수신을 위한 네트워크 프로토콜 스택의 수행에 걸리는 전력 사용량과 오버헤드를 함께 측정하고 분석한다. 측정 결과 3DES 기반의 암호화 및 복호화 작업 동안의 전력 사용량이 TCP/IP 통신을 위한 전력 사용량 보다 데이터 크기가 증가함에 따라 더욱 크게 측정되었다. 해당 작업의 수행 오버헤드 역시 유사한 성향을 보였다. 그리고 프로세서 코어의 전력 사용량은 시스템 전체 사용량의 $10{\sim}22%$ 정도를 차지하는 것으로 측정되었다. 이러한 연구 결과는 임베디드 시스템에서 저전력 보안 데이터 전송을 위해 고려할 사항들을 정량적으로 제시하여 해당 연구 분야에 기여할 수 있다.