공개키 연산기의 효율적인 통합 설계를 위한 임계 경로 분석

Critical Path Analysis for Codesign of Public Key Crypto-Systems

공개키 연산기는 전자상거래 환경에서 사용자 인증, 서명 및 키 분배 등에 있어서 매우 중요한 기반요소이다. 유선망 환경에서는 공인 인증서를 이용한 전자상거래가 이미 활성화되었으나, 무선망 환경에서는 무선 단말기의 제약으로 인하여 아직까지 보편화되지 못하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 소프트웨어 프로파일링 기법을 적용하여 공개키 연산기 내부 연산별 부담(Overhead)을 측정하고, 이 정보를 기반으로 통합 설계에 적용할 수 있는 방안을 제시한다. 또한, 통합 시스템의 성능 예측 방안 및 하드웨어와 소프트웨어간의 통신부담을 줄일 수 있는 방안에 대해서 제시하며, 예제 모델로서 EC-Elgamal 알고리즘의 연산과정을 정량적으로 측정하고 분석하였다.

In e-commerce applications, a public key cryptosystem is an important and indispensible element for the basic security operations such as authentication, digital signaturing, and key distribution. In wired network environments, the public key infrastructure certificate, which is based on X.509 specification, has been widely used. On the other hand, it still remains difficult to use the certificate information in wireless network environments due to the inherent limitations of the hand-held devices such as low computational power and short battery life. In this paper, we facilitate a codesign approach by implementing a software public-key cryptosystem and classifying its internal computation overheads quantitatively using a software profiling technique. Moreover, we propose a method to analyze the profiled data and apply it to the problem of software/hardware partitioning in a codesign approach. As an illustrative example, we analyze the computational overheads of an EC-Elfagamal application and examine a critical computational path.