GCMモードの並列高速ハードウェア実装(セキュリティ,<特集>マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2006))
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概要
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認証子付き暗号モードGCM(Galois Counter Mode)を,100Gbps以上のスループット処理することが可能な並列高速ハードウェアを提案する.GCMモードでは,暗号化処理については複数のデータブロックの並列処理が可能であるが,認証子を生成するハッシュ関数は暗号文ブロックをシーケンシャルに積和演算処理しなければならない.そこでハッシュ関数部の高速化のため,並列処理を可能とする積和演算回路を開発し,それを合成体とBDD(Binary Decision Tree)ロジックによるS-boxを用いた14段パイプラインアーキテクチャのAES暗号回路とともにGCM回路に実装した.4並列処理のデザインを0.13μm CMOSスタンダードセルライブラリで評価した結果,合成体とBDDのS-boxを用いた場合にそれぞれ102 Gbps(600Kgates)と162 Gbps(979Kgates)というというきわめて高い処理能力が得られた.またスループットをゲートあたりに換算した回路効率においても,従来実装に対する優位性が示された.提案アーキテクテャのクリティカルパスは,多重並列処理による回路の規模増加には影響されないローカルブロック内にある.したがって,処理ブロック数を増やすことで,スループットをスケーラブルに増加させることが可能である.
- 一般社団法人情報処理学会の論文
- 2007-07-15
著者
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