8비트 마이크로컨트롤러 유닛 상에서 Rainbow 최적화 구현 및 분석

Vol. 29, No. 4, pp. 697-708, 8월. 2019
10.13089/JKIISC.2019.29.5.697, Full Text:
Keywords: NIST Post Quantum Cryptography Competition, Multivariate Quadratic-based Signaiture Algorithm, Rainbow, 8bits Microcontroller Unit
Abstract

본 논문에 이차식 기반 서명인 Rainbow를 8비트 MCU(Microcontroller Unit)에 적용하기 위해 최적화 하는방안을 검토하고 구현한다. 양자 컴퓨터가 개발되면서 기존의 암호 알고리즘 특히, 서명 기법의 보안성을 위협함에 따라 IoT 기기에도 양자내성을 갖춘 서명 기법을 적용해야할 필요성이 있다. 현재 제안된 양자내성암호는 격자 기반,해쉬 기반, 코드 기반 그리고 다변수 이차식 기반 암호 알고리즘 및 서명 기법들이 있는데, 특히 다변수 이차식 서명기법은 기존의 서명 기법과 비교해 속도가 빨라 IoT 기기에 적합하다. 그러나 키의 길이가 크고 연산이 많아 IoT 기기 중 메모리와 성능에 큰 제약이 있는 8비트 MCU에는 기존의 구조 그대로 구현하기 어려워 이에 적합한 최적화가필요하다. 따라서 본 논문에서는 다변수 이차식 서명 기법인 Rainbow를 8비트 MCU에 키를 나누어 저장하는 방안과 연산방식을 최적화하여 메모리 소모가 적고 연산 속도가 빠르게 알고리즘을 개선하고, 구현해본 후 각 최적화 방식에 따른 성능을 비교한다.

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Cite this article
[IEEE Style]
홍은기, 조성민, 김애영 and 서승현, "Compact Implementation and Analysis of Rainbow on 8bits-Microcontroller Uunit," Journal of The Korea Institute of Information Security and Cryptology, vol. 29, no. 4, pp. 697-708, 2019. DOI: 10.13089/JKIISC.2019.29.5.697.

[ACM Style]
홍은기, 조성민, 김애영, and 서승현. 2019. Compact Implementation and Analysis of Rainbow on 8bits-Microcontroller Uunit. Journal of The Korea Institute of Information Security and Cryptology, 29, 4, (2019), 697-708. DOI: 10.13089/JKIISC.2019.29.5.697.