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NVIDIA CUDA PTX를 활용한 SPECK, SIMON, SIMECK 병렬 구현
Parallel Implementation of SPECK, SIMON and SIMECK by Using NVIDIA CUDA PTX 원문보기

情報保護學會論文誌 = Journal of the Korea Institute of Information Security and Cryptology, v.31 no.3, 2021년, pp.423 - 431  

장경배 (한성대학교) ,  김현준 (한성대학교) ,  임세진 (한성대학교) ,  서화정 (한성대학교)

초록
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SPECK과 SIMON은 NSA(National Security Agency)에서 개발한 경량블록암호이며 SIMECK은 SPECK과 SIMON의 장점을 결합하여 만든 새로운 경량블록암호이다. 본 논문에서는 SPECK, SIMON, SIMECK을 사용한 대용량 암호화를 구현 하는데 있어 병렬 처리에 용이한 GPU를 활용하였다. NVIDIA에서 제공하는 CUDA 라이브러리를 활용하였으며 불필요한 연산들을 제거하기 위해 CUDA 어셈블리 언어 PTX를 사용하여 성능을 극대화 하였다. 단순 CPU 구현과 GPU를 활용한 구현 결과를 비교해보았을 때, 더 빠른 속도로 대용량 암호화를 수행할 수 있었다. 또한 GPU 구현 시, C언어를 사용한 구현과 PTX를 사용한 구현을 비교해 보았을 때, PTX 사용 시, 성능이 더욱 증가하는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

SPECK and SIMON are lightweight block ciphers developed by NSA(National Security Agency), and SIMECK is a new lightweight block cipher that combines the advantages of SPECK and SIMON. In this paper, a large-capacity encryption using SPECK, SIMON, and SIMECK is implemented using a GPU with efficient ...

주제어

#SPECK   #SIMON   #SIMECK   #CUDA   #PTX  

표/그림 (13)

참고문헌 (7)

  1. S. A. Manavski, "CUDA Compatible GPU as an Efficient Hardware Accelerator for AES Cryptography," Proceedings of the 2007 IEEE International Conference on Signal Processing and Communications, pp. 65-68, Nov. 2007. 

  2. Y. Yeom, Y. Cho "High-Speed Implementations of Block Ciphers on Graphics Processing Units Using CUDA Library," Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology, 18(3), pp. 23-32, Jun. 2008. 

  3. H. Seo, Z. Liu, T. Park, H. Kim, Y. Lee, J. Choi, and H. Kim, "Parallel im-plementations of LEA," In Information Security and Cryptology, ICISC 2013, pp. 256-274, 2013. 

  4. H. Seo, T. Park, S. Heo, G. Seo, B. Bae, Z. Hu, L. Zhou, Y.Nogami, Y. Zhu, H. Kim, "Parallel Implementations of LEA, revisted," In Information Security Applications, WISA 2016, pp. 318-330, 2016. 

  5. R. Beaulieu, S. Treatman-Clark, D. Shors, B. Weeks, J. Smith and L. Wingers, "The SIMON and SPECK lightweight block ciphers," Proceedings of the 2015 IEEE Design Automation Conference, pp. 1-6, Jun. 2015. 

  6. G. Yang, B. Zhu, V. Suder, M.D. Aagaard, , G. Gong, "The SIMECK family of lightweight block ciphers," In Cryptographic Hardware and Embedded Systems, CHES 2015, pp. 307-329. 2015. 

  7. Github : source code [internet], https://github.com/starj1023/CUDA_PTX 

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