Abstract
This paper is a study on the hardware implementation of the encryption and decryption block of the lightweight block cipher algorithm LEA which can be used for tiny devices in IoT environment. It accepts all secret keys with 128 bit, 192 bit, and 256 bit sizes and aims at the integrated implementation of encryption and decryption functions. It describes design results of applying pipeline method for performance enhancement. When a decryption function is executed, round keys are used in reverse order of encryption function. An efficient hardware implementation method for minimizing performance degradation are suggested. Considering the number of rounds are 24, 28, or 32 times according to the size of secret keys, pipeline of LEA is implemented so that 4 round function operations are executed in each pipeline stage.
본 논문은 사물인터넷 환경의 초소형 기기에서 사용될 수 있는 경량 블록암호 알고리듬인 LEA의 암호화 및 복호화 블록의 하드웨어 구현에 관한 연구이다. 128비트, 192비트 및 256비트 크기의 모든 비밀키를 수용하고 암 복호화 기능을 통합한 구현을 목표로 하며, 성능향상을 위해 파이프라인 기법을 적용한 설계 결과를 제시한다. 복호화 기능을 실행할 때, 라운드키가 암호화 기능의 역순으로 사용되는데, 이때 발생되는 성능저하를 최소화한 효율적인 하드웨어 구현방법을 제시한다. 비밀키 크기에 따라 라운드 횟수가 24, 28 또는 32회 동작함을 고려하여, LEA 파이프라인은 매 파이프라인 단계에서 4번의 라운드 함수 연산이 수행되도록 구현하였다.
