한국정보처리학회:학술대회논문집 (Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference)

한국정보처리학회 (Korea Information Processing Society)
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PQC SPHINCS+ 전자 서명 알고리즘의 효과적인 하드웨어 설계에 관한 연구

A Study on Efficient Hardware Design of Digital Signature Algorithm for Post-Quantum Cryptography SPHINCS+

  • 이용석 (서울대학교 전기정보공학부, 서울대학교 반도체 공동연구소) ;
  • ;
  • 백윤흥 (서울대학교 전기정보공학부, 서울대학교 반도체 공동연구소)
  • Yongseok Lee (Dept. of Electrical and Computer Engineering and Inter-University Semiconductor Research Center(ISRC), Seoul National University) ;
  • Cansu Karakuzu (Dept. of Electrical and Computer Engineering and Inter-University Semiconductor Research Center(ISRC), Seoul National University) ;
  • Yunheung Paek (Dept. of Electrical and Computer Engineering and Inter-University Semiconductor Research Center(ISRC), Seoul National University)
  • 발행 : 2023.05.18
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초록

본 논문은 통신 시스템에 주로 사용되는 디지털 전자 서명 알고리즘 중 양자 내성 암호인 SPHINCS+ 알고리즘에 대한 효과적인 하드웨어 설계 방안에 대한 연구이다. SPHINCS+ 알고리즘은 해시 함수 기반 알고리즘으로, 많은 횟수의 해시 함수가 반복해서 사용된다. 해시 함수를 가속 연산해도, 그 횟수가 크기 때문에 SPHINCS+ 알고리즘은 다른 전자 서명 알고리즘보다 하드웨어 설계 후 큰 latency 를 가지는 특징이 있다. 이를 극복하기 위해 SPHINCS+ 알고리즘에서 사용되는 해시 함수들을 면밀하게 분석한다. 그 결과 같은 해시 함수에 대해서도 입출력 데이터 크기가 다양하게 변화하고, 서로 다른 데이터 플로우를 가지는 그 세부 차이점들을 파악하여, 이를 접목한 하드웨어 설계에 대해 논의한다.

키워드

과제정보

이 논문은 2023년도 BK21 FOUR 정보기술 미래인재교육연구단에 의하여 지원되었음. 본 연구는 IDEC에서 EDA Tool을 지원받아 수행하였습니다. 이 논문은 2023년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 정보통신기획평가원의 지원을 받아 수행된 연구임 (No. 2020-0-01840, 스마트폰의 내부데이터 접근 및 보호 기술 분석)