Abstract
In this paper a design of cryptographic coprocessor which implements SEED algorithm is described. To satisfy trade-off between area and speed, the coprocessor has structure in which 1 round operation is divided into three subrounds and then subround is executed for one clock. To improve clock frequency online precomputation scheme for round key is used. To apply the coprocessor to various applications, four operating modes such as ECB, CBC, CFB, and OFB are supported. Also to eliminate performance degradation due to data input and data output time between host computer and coprocesor, background input/output method is used. The cryptographic coprocessor is designed using $0.25{\mu}{\textrm}{m}$ CMOS technology and consists of about 29,300 gates. Its peak performance is about 237 Mbps encryption or decryption rate under 100 Mhz clock frequncy and ECB mode.
본 논문에서는 SEED 알고리즘을 구현하는 암호 보조 프로세서를 설계하였다. 속도 와 면적 사이의 상반 관계를 고려하여, 암호 보조 프로세서는 1 라운드 동작을 3개의 부분 라운도로 나누고, 클럭마다 하나의 부분 라운드를 수행하는 구조를 갖는다. 동작속도를 향상시키기 위해서 암호 및 복호 동작의 라운드 키를 온라인 사전 계산 기법을 사용하여 계산하였으며, 다양한 분야에 응용할 수 있도록 4가지 동작 모드를 지원한다. 그리고 데이터의 외부 입출력 동작에 따른 성능 저하 문제를 제거하기 위해, 암호 보조 프로세서의 암.복호 동작과 데이터의 입출력 동작을 병렬로 수행하는 방식을 사용하였다. 설계한 암호 보조 프로세서는 $0.25{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되었으며, 설계된 회로는 약 29,300개의 게이트로 구성되며, 100 Mhz 동작 주파수와 ECB 동작 모드 조건에서 약 237 Mbps의 암.복호율의 성능을 얻을 수 있었다.
