各種暗号処理に適した2入力LUTアレイ型プログラマブルロジックアーキテクチャの検討(HPCとアーキテクチャ,デザインガイア2009 VLSI設計の新しい大地)
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概要
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ネットワークに接続された,情報家電機器やモバイル機器で安全な通信を行い,著作権のあるデジタルコンテンツを再生するためには,高速かつ低コスト・低消費電力で,各種の共通鍵ブロック暗号処理を処理することが必要である.これらの機器に搭載されている処理能力の低いCPUを用いたソフトウェア処理では,高速な暗号処理は困難である.一方,ASICで実装した専用暗号処理回路は,高速で低消費電力であるが,様々な暗号処理に対応するためには多くの暗号回路を実装することが必要となり,新しい暗号アルゴリズムへの対応が困難である.そこで,我々は構成情報を変化させることで様々な共通鍵ブロック暗号方式に対応できるプログラマブルロジックの検討を行った.本プログラマブルロジックは,暗号処理に最適化されており,EXOR演算やビットシフトなどのビットワイズ演算を実行できる2入力LUTアレイePLXcryptと,SBox演算などの換字処理を処理する専用メモリMEMcryptから構成されている.ePLXcryptは,当研究室で研究してきたプログラマブルロジックデバイスePLXを暗号処理に専用化することで面積を削減する検討を行った.MEMcryptは,モード切替によって,DES・AES暗号のSBox演算に共通で利用できるメモリをverilogHDLで設計し,ModelSimで検証シミュレーションを行った.同時に0.18μmCMOSプロセスを使用してSRAMセルのレイアウトを行って実装面積を見積もり,論理合成を使用したASIC実装結果との面積比較の結果を報告する.
- 2009-11-26
著者
-
藤野 毅
立命館大学理工学部
-
石橋 宏太
立命館大学大学院理工学研究科
-
石橋 宏太
立命館大学院理工学研究科
-
中西 愛
立命館大学院理工学研究科
-
黒川 悠一朗
立命館大学院理工学研究科
-
藤野 毅
立命館大学vlsiセンター
-
黒川 悠一朗
立命館大学大学院理工学研究科
-
藤野 毅
立命館大 理工
-
藤野 毅
立命館大学
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