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CHAM은 저사양 프로세서를 지원하기 위한 경량 블록암호로, 한국의 국가보안기술연구소에서 개발되었다. 블록암호의 원활한 동작을 위해서는 블록암호 운용 모드를 적용하는데 그 중에서 카운터 모드는 낮은 구현 난이도와 병렬 연산 지원으로 뛰어난 효율을 자랑한다. 본 논문에서는 블록암호 CHAM의 카운터 운영 모드를 최적 구현한 결과물을 제시한다. 제안기법은 사전 연산을 통해 일부 라운드를 생략하는 것으로 기존 CHAM보다 빠른 연산 속도를가진다. 또한, 라운드 함수 진입 전 라운드 키의 일부를 레지스터에 선행 로드하는 것으로 라운드 함수마다 라운드키를 로드하는 시간을 160cycles만큼 감소시켰다. 제안하는 기법은 기존 기법에 비해 고정키 시나리오 상에서6.8%, 가변키 시나리오 상에서 4.5%의 성능 향상이 있었다.
The Block cipher CHAM is lightweight block cipher for low-end processors, developed by National Security Research Institute from Korea. The mode of operation is necessity for efficient operation of block cipher, among them, the counter(CTR) mode has good efficiency because it is easy to implement and supporting parallel operation. In this paper, we propose the optimized implementation for block cipher CHAM-CTR. The proposed implementation can be skipped some rounds by pre-computation. Thus it has better calculating speed than existing CHAM. Also, this implementation pre-load some of round keys to registers, before entering round functions. It makes reduced 160cycles loading time for round keyload. Finally, proposed implementation achieved higher performance about 6.8%, and 4.5% for fixed-key scenario, and variable-key scenario, respectively.
