Design of Modified MDS Block for Performance Improvement of Twofish Cryptographic Algorithm

Twofish 암호알고리즘의 성능향상을 위한개선 된 MDS 블록 설계

Twofish cryptographic algorithm is concise algorithm itself than Rijndael cryptographic algorithm as AES, and easy of implementation is good, but the processing speed has slow shortcoming. Therefore this paper designed improved MDS block to improve Twofish cryptographic algorithm's speed. Problem of speed decline by a bottle-neck Phenomenon of the Processing speed existed as block that existing MDS block occupies Twofish cryptosystem's critical path. To reduce multiplication that is used by operator in MDS block this Paper removed a bottle-neck phenomenon and low-speed about MDS itself using LUT operation and modulo-2 operation. Twofish cryptosystem including modified MDS block designed by these result confirmed that bring elevation of the processing speed about 10$\%$ than existing Twofish cryptosystem.

Twofish 암호알고리즘은 AES인 Rijndael 암호알고리즘에 비하여 알고리즘 자체가 간결하며, 구현의 용이성이 좋지만 처리속도가 느린 단점을 가진다. 그러므로 본 논문은 Twofish 암호알고리즘의 속도를 향상시키기 위하여 개선된 MDS 블록을 설계하였다. 기존 MDS 블록은 Twofish 암호시스템의 critical path를 점유하게 되는 블록으로서 처리속도의 병목현상으로 인한 속도저하의 문제점이 존재하였다. MDS 블록에서 연산자로 사용되는 곱셈연산을 감소시키기 위하여 본 논문은 LUT 연산과 modul-2o연산을 사용하여 MDS자체에 대한 속도저하 및 병목현상을 제거하였다 이러한 결과로 새롭게 설계된 MDS블록을 포함하는 Twofish 암호시스템은 기존 Twofish 암호시스템에 비하여 10$\%$정도 처리속도의 향상을 가져옴을 확인하였다.