Performance Evaluation of Secure Embedded Processor using FEC-Based Instruction-Level Correlation Technique

In this paper, we propose new novel technique (ILCT: Instruction-Level Correlation Technique) which can detect tempered instructions by software attacks or hardware attacks before their execution. In conventional works, due to both high complex computation of cipher process and low processing speed of cipher modules, existing secure processor architecture applying cipher technique can cause serious performance degradation. While, the secure processor architecture applying ILCT with FEC does not incur excessive performance decrease by complexity of computation and speed of tampering detection modules. According to experimental results, total memory overhead including parity are increased in average of 26.62%. Also, secure programs incur CPI degradation in average of $1.20%{\sim}1.97%$.

오류정정 부호 기반 명령어 연관성 기법을 적용한 임베디드 보안 프로세서의 성능평가

본 논문에서는 명령어 실행 전에 소프트웨어 또는 하드웨어의 공격에 의한 변조된 명령어의 실행을 방지할 수 있는 새로운 명령어 연관성 기법을 제안한다. 암호화 과정의 복잡성과 암호 모듈의 낮은 처리 속도로 인하여 암호화 기반 보안 프로세서는 오버헤드에 의한 심각한 성능 저하가 발생한다. 반면에, 오류정정부호를 이용한 명령어 기법을 적용한 보안 프로세서는 적은 오버헤드로 인해 일반 프로세서와 비교하여 성능 저하가 거의 없다. 실험 결과 일반 프로세서에 비해 보안 프로그램의 코드와 패리티를 포함하여 필요한 총 메모리양은 평균 26.62% 늘었고, 보안 프로그램의 CPI 상승률은 평균 $1.20%{\sim}1.97%$ 증가하였다.