유비쿼터스 컴퓨터 환경에 적합한 NTRU 암호 시스템의 하드웨어 칩 설계

Abstract

컴퓨터 및 인터넷의 사용이 보편화되면서, 언제 어디서나 컴퓨터를 통해 원하는 정보를 구할 수 있다. 하지만 편리성만큼이나 의존성이 심해짐에 따라 기업 및 국가의 주요 기반 시설도 컴퓨터 및 인터넷 기반으로 운영되면서, 해킹과 같이 중요한 데이터에 대한 손상 및 유출로 인하여 정보 보안에 대한 중요성이 대두되었다. 이에 따라 데이터를 보호하기 위해 암호화 알고리즘 사용하기 시작했다. 현재 많이 사용되는 대칭키 암호 알고리즘은 암호화 및 복호화에 같은 키를 사용함으로써, 구현은 용이하나 키 저장 및 전송에 매우 보안 취약성을 드러내고 있다. 이에 비하여 공개키 암호화 알고리즘은 암호화 및 복호화에 서로 다른 키를 사용함으로써 키 저장 및 전송에 취약성이 없고 사용자의 공개키로 이용해 암호화한 메시지는 사용자의 비밀 키만으로 복호화가 가능하기 때문에 사용자 인증도 가능하다. 이러한 이유로 공개키 알고리즘 은행 및 상거래에서 인증서 등에서 주요 암호화 및 인증 알고리즘으로 사용되고 있다. 하지만 그 특성으로 인해 많은 비트 수의 키를 사용해야하고 모듈러 연산 등 상대적으로 복잡한 연산을 사용함으로 다양한 장비에서 구현하기가 어려웠다. 본 논문에서는 RFID 등 크기가 작은 장치에서도 사용할 수 있도록 하드웨어 모듈로 구현하였다. 또한 면적에서 가장 많은 부분을 차지하는 키 및 데이터 저장 레지스터를 최소화하여 저면적으로 구현하였다.; Since computers and internet are used universally, we can get need information anytime, anywhere. However, as the dependency as well as the convenience is getting deep, the national or corporate infrastructures are even operated based on computes and internet. Therefore, the damaging or leaking the major data take place frequently. the importance of information security loomed large. it causes using cipher algorithms to protect data. Information security made much use of symmetric cipher algorithms. Since they use the same key in the processes of encryption and decryption, there are security weaknesses in key storage and transmission, whereas it is easy to embody. On the other hand, public-key cipher algorithms have few weaknesses of that because they use different keys in the processes of encryption and decryption. Moreover, authentication can be done because messages encrypted using user's public key only can be decrypted using user's secret key. Due to these advantages, public-key cipher algorithms have been widely used as encryption and authentication algorithm by banks or commercial transitions. However, because these algorithms should use more many more bits of keys and relatively-complicated processes such as module In this thesis, we embodied an efficient hardware public-key cipher algorithm module adequate for small devices such as RFID/USN. we embodied it as the small-area module by minimizing the registers of data and keys, which occupy large area.