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제안 방법
- 본 논문에서는 AES 암호 알고리즘을 구성하는 알고리즘 단계를 유연하게 선택적으로 적용가능하게 하고, 알고리즘 효율의 최대변수가 되는 데이터 블록과 키 블록의 크기를 가변으로 적용할 수 있도록 하였으며, 라운드 횟수를 사용자 지정한도만큼 반복할 수 있도록 확장하여, 알고리즘의 주요 변수에 대해 실행시간을 벤치마킹함으로써 효율적 구현을 위한 실험도구로 활용할 수 있도록 하였다. Ⅱ장에서는 AES 확장 알고리즘의 작업과정을, Ⅲ장에서는 실험 및 결과를 Ⅳ장에서 결론을 기술하였다.
- 본 논문에서는 암호화가 진행되는 다양한 목적 시스템의 플랫폼을 고려하여 자료 유형과 크기에 적합한 암호화 변수들인 평문 블록의 크기, 키 크기, 알고리즘 내부의 라운드 횟수 등을 사용자 요구와 실행 자원의 수용범위에 맞게 선택적으로 설정하여 암호화 할 수 있도록 AES 구조를 확장하였다. 실험결과, 진행된 플랫폼에서의 최적의 암호화 계수로 30✕30의 데이터 입력 블록 크기를 찾을 수 있었다.
- 알고리즘 입력 전단에서 평문 데이터 블록의 크기를 결정하고, 데이터 블록에 대해 사용자 입력 암호화키와 applyKey 작업 과정 진행 결과에 대해 subBytes 작업을 진행한다. 이후, ShiftRows 과정을 n번째 행(n-1번 왼쪽 쉬프트)까지 수행하며, 현재까지의 암호화블록에 대해 키 스케줄에 의해 만들어진 키와 XOR 연산 이후, MixColumns 작업을 진행한다.
- 암호화 대상 시스템에 맞는 다양한 설계 변수들을 설계자가 선별적으로 선택할 수 있도록 하는 목적함수를 만족시키기 위해 제안 모델에서 확장된 부분은, 입력 블록의 선택적 지정(2✕2(32비트)∼N✕N), 암호화 연산의 선택적 삭제 또는 신규 함수의 적용, 라운드 횟수의 선택적 적용 등이며, 진행과정은 그림 2와 같다.
- 암호화 연산을 반복 수행하는 라운드는 입력 데이터 블록의 개수만큼 반복 실행되므로 블록의 입력 횟수를 줄여서 결과적으로 총 라운드 수를 줄일 수 있다. 이를 위해 입력 전단의 평문을 압축하여 암호화함으로써 라운드 수를 줄였다. 그림 9에서 압축 소요 시간을 포함하는 암호화 효율에서 압축 후 암호화 시간(AC)이 현격한 효율을 보임을 확인할 수 있다.
- 확장 모델의 구현은 Intel 2.4Ghz CPU와 2G RAM의 플랫폼에서 Code::Blocks C++로 구현하여 MinGW GCC로 컴파일 하였으며, 실험은 일반 문자조합으로 구성된 단순 텍스트 파일과, 특수문자와 그래프가 추가된 혼합파일 각 20종에 대해 진행하였으며 실험 데이터는 표 1과 같다.
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