IEEE 802.15.4 호환 WPAN 기기를 위한 낮은 복잡도를 갖는 128-bit AES-CCM IP 설계 (Design of Low-Complexity 128-Bit AES-CCM IP for IEEE 802.15.4-Compatible WPAN Devices)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자학회
· 수록지 정보 : 전기전자학회논문지 / 19권 / 1호 / 45 ~ 51페이지
· 저자명 : 최인준, 이종열, 김지훈

초록

최근 IoT(Internet of Things) 기기를 위한 근거리 무선 네트워크 시스템이 널리 활용되면서 점차 보안의 필요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 호환 WPAN 기기를 위한 낮은 복잡도를 갖는 128-bit AES-CCM* 하드웨어를 효율적으로 구현하였다. WPAN 기기에서는 하드웨어 자원과 전력 소모가 매우 제한되기 때문에, 다양한 최적화 기법을 적용하여 낮은 복잡도를 갖는 AES-CCM* 하드웨어를 구현해야 한다. 본 논문은 하드웨어의 복잡도를 줄이기 위해 composite field 연산을 채택하면서 8-bit 데이터 패스를 갖는 folded AES processing core를 제안한다. 또한 IEEE 802.15.4 표준에서 정의된 CCM* 모드를 지원하기 위해 적은 하드웨어 자원을 사용하며 응답시간이 빠른 토글 구조의 AES-CCM* 제안한다. 본 논문에서 제안된 AES-CCM* 하드웨어는 기존의 하드웨어의 57%에 해당하는 게이트 수로 구현가능하다.

영어초록

Recently, as WPAN (Wireless Personal Area Network) becomes the necessary feature in IoT (Internet of Things) devices, the importance of data security also hugely increases. In this paper, we present the low-complexity 128-bit AES-CCM hardware IP for IEEE 802.15.4 standard. For low-cost and low-power implementation which is essentially required in IoT devices, we propose two optimization methods. First, the folded AES(Advanced Encryption Standard) processing core with 8-bit datapath is presented where composite field arithmetic is adopted for reduced hardware complexity. In addition, to support CCM mode defined in IEEE 802.15.4, we propose the mode-toggling architecture which requires less hardware resources and processing time. With the proposed methods, the gate count of the proposed AES-CCM* IP can be lowered up to 57% compared to the conventional architecture.

참고자료

· 없음