A Hardware Implementation of Ultra-Lightweight Block Cipher PRESENT-80/128

초경량 블록암호 PRESENT-80/128의 하드웨어 구현

This paper describes a hardware implementation of ultra-lightweight block cipher algorithm PRESENT-80/128 that supports for two master key lengths of 80-bit and 128-bit. The PRESENT algorithm that is based on SPN (substitution and permutation network) consists of 31 round transformations. A round processing block of 64-bit data-path is used to process 31 rounds iteratively, and circuits for encryption and decryption are designed to share hardware resources. The PRESENT-80/128 crypto-processor designed in Verilog-HDL was verified using Virtex5 XC5VSX-95T FPGA and test system. The estimated throughput is about 550 Mbps with 275 MHz clock frequency.

80/128-비트의 마스터키를 지원하는 초경량 블록암호 PRESENT-80/128의 하드웨어 구현에 대해 기술한다. PRESENT 알고리듬은 SPN (substitution and permutation network)을 기반으로 하며 31번의 라운드 변환을 갖는다. 64-비트 데이터 패스를 갖는 단일 라운드 변환 회로를 이용하여 31번의 라운드가 반복처리 되도록 하였으며, 암호화/복호화 회로가 공유되도록 설계하였다. Verilog HDL로 설계된 PRESENT 프로세서를 Virtex5 XC5VSX-95T FPGA로 구현하여 정상 동작함을 확인하였다. 최대 275 Mhz 클록으로 동작하여 550 Mbps의 성능을 갖는 것으로 예측되었다.