Abstract
LILI-II stream cipher is an upgraded version of the LILI-128, one of candidates in NESSIE. Since the algorithm is a clock-controlled, the speed of the keystream data is degraded structurally in a clock-synchronized hardware logic design. Accordingly, this paper proposes a 4-bit parallel LFSR, where each register bit includes four variable data routines for feedback or shifting within the LFSR. furthermore, the timing of the proposed design is simulated using a Max+plus II from the ALTERA Co., the logic circuit is implemented for an FPGA device (EPF10K20RC240-3), and apply to the Lucent ASIC device (LV160C, 0.13${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS ＆ 1.5v technology), and it could achieve a throughput of about 500 Mbps with a 0.13${\mu}{\textrm}{m}$ semiconductor for the maximum path delay below 1.8㎱. Finally, we propose the m-parallel implementation of LILI-II, throughput with 4, 8 or 16 Gbps (m=8, 16 or 32).
LILI-II 스트림 암호는 NESSIE 후보로 제안된 바 있는 LILI-128의 성능개선 알고리듬이다. 이 알고리듬은 클럭 조절형 스트림 암호방식이며, 구조적으로 동기식 논리회로 구현시 속도가 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 이 문제를 보완하고자 4-비트 병렬 LFSR을 제안하였으며, 각 레지스터 비트는 4개의 서로 다른 귀환 또는 이동 경로를 갖게 된다. 그리고 ALTERA 사의 Max+plus II 툴과 FPGA 소자(EPF10K20RC240-3)를 선정하여 하드웨어 구현 및 타이밍 시뮬레이션을 실시하였으며. 최신 Lucent ASIC 소자 기술(LV160C, 0.13$\mu\textrm{m}$ CMOS ＆ 1.5v technology)로 설계시 지연시간이 1.8㎱ 이하였고, 500 Mbps 이상의 고속화가 가능함을 확인하였다. 마지막으로 LILI-II 암호를 병렬 구현시 속도가 4, 8, 또는 16 Gbps (m=8. 16 또는 32)로 고속화 가능함을 제시하였다.
