KR100967880B1 - M6 블록암호시스템 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (20)
- 컨텐츠를 송수신하는 디바이스(Devices)들에 대한 인증과 컨텐츠 암호화를 위하여 복수 개의 연산 라운드를 수행하는 M6 블록암호시스템에 있어서,컨텐츠 암호화를 수행할 것인가(M6_S56) 혹은 디바이스 인증과 관련된 난수 발생 및 교환키를 생성할 것인가(M6_KE56)를 결정하는 SKE 선택신호(SKE_SEL)에 응답하여, 수신 된 복수 개의 순환상수들(S56_S2, S56_S3, KE56_S2 및 KE56_S3) 중에서 일부의 순환상수들을 선택하여 출력(S2 및 S3)하는 순환상수선택장치(Rotate Constant Selector);순환상수 선택신호(RC_SEL)에 응답하여, 상기 순환상수 선택장치에서 선택된 상기 일부의 순환상수들(S2 및 S3) 및 컨텐츠의 암호화와 디바이스의 인증 모두에 공통으로 사용되는 공통 순환상수(S1)를 수신하고, 이들의 순서를 결정하여 출력(RC1 내지 RC3)하는 순환상수 순서결정장치(Rotate Constant Order Decision Device);상기 SKE 선택신호(SKE_SEL) 및 라운드 넘버(R_NUM)에 응답하여 연산 라운드에서 사용할 순환상수들의 순서를 결정하게 하는 상기 순환상수 선택신호(RC_SEL)를 출력하는 순환상수 예정표(Rotate Constant Scheduler); 및상기 순환상수 순서결정장치로부터 출력되는 순환상수(RC1 내지 RC3), 각 라운드에서 수행되는 연산에 사용될 2개의 라운드 연산키를 생성하기 위한 키(KEY) 및 암호화 단계인지 또는 복호화 단계인지를 지시하는 모드 선택신호(MODE_SEL)에 응답하여, 수신된 입력신호(TEXT_IN)를 암호화하거나 복호화하여 출력(TEXT_OUT)하고, 현재 진행되는 연산 라운드(Operation Round)에 대한 정보를 가진 상기 라운드 넘버(R_NUM) 및 암호화 및 복호화 과정이 종료되었음을 지시하고 암/복호화 결과 값이 유효함을 나타내는 유효신호(VALID)를 더 출력하는 M6 코아(Core)를 구비하는 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 순환상수선택장치에서 수신한 상기 복수 개의 순환상수들(S56_S2, S56_S3, KE56_S2 및 KE56_S3)은,컨텐츠 암호화(M6_S56)를 수행할 때 사용될 2개의 순환상수들 및 디바이스 인증(M6_KE56)과 관련된 난수발생 및 교환키를 생성할 때 사용될 2개의 순환상수들인 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 입력신호(TEXT_IN)는,상기 모드 선택신호(MODE_SEL)가 암호화를 지시할 때에는 평문(Plain-text)이고, 복호화를 지시할 때에는 암호문(Cipher-text)인 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 M6 코아는,제1제어신호(C1)에 응답하여, 상기 입력신호(TEXT_IN) 및 라운드 출력신호(ROUND_OUT) 중에서 어느 하나를 선택하여 출력하는 제1멀티플렉서;라운드 넘버(R_NUM)에 응답하여, 연산의 제1라운드인 경우에는 상기 입력신호(TEXT_IN)를 선택하게 하고 그 외의 라운드인 경우에는 상기 라운드 출력신호(ROUND_OUT)를 선택할 것을 지시하는 상기 제1제어신호(C1) 및 상기 유효신호(Valid)를 출력하는 M6 코아 제어장치;상기 키(KEY) 신호에 응답하여 2개의 라운드 연산키(Key1 및 Key2)를 생성하 는 라운드 키 생성장치; 및상기 복수 개의 순환상수(RC1 내지 RC3), 상기 2개의 라운드 연산키(Key1 및 Key2) 및 상기 모드 선택신호(MODE_SEL)에 응답하여 상기 제1멀티플렉서의 출력신호에 대한 라운드 연산을 수행하여 상기 라운드 출력신호(ROUND_OUT) 및 상기 라운드 넘버(R_NUM)를 출력하는 Pi 함수를 구비하는 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 M6 코아는,M6 코아의 동작 개시를 지시하는 동작개시신호(START_M6)를 더 수신하며,상기 M6 코아 제어장치는,상기 동작개시신호(START_M6)에 응답하여 동작하는 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 M6 코아 제어장치는,상기 Pi 함수의 연산 수행을 개시할 것을 지시하는 연산개시신호(START_OP)를 더 출력하며,상기 Pi 함수는,상기 연산개시신호(START_OP)에 응답하여 동작하는 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 Pi 함수는,상기 제1멀티플렉서의 출력신호를 연속된 2개의 데이터인 제1데이터 스트림(L) 및 제2데이터 스트림(R)으로 구분하였을 때, 상기 2개의 라운드 연산키 중 하나인 제1연산키(Key1) 및 상기 제1데이터 스트림(L)을 이용하여 기본연산을 수행하는 제1기본연산장치;상기 제1기본연산장치의 출력신호를 상기 복수 개의 순환상수(RC1 내지 RC3) 중 하나인 제1순환상수(RC1)의 값만큼 순환시켜 출력하는 제1순환함수;상기 제1순환함수의 출력신호, 상기 제1기본연산장치의 출력신호 및 연산 중 이용될 상수(constant) "1"을 이용하여 기본연산을 수행하는 제2기본연산장치;상기 제2기본연산장치의 출력신호를 상기 복수 개의 순환상수(RC1 내지 RC3) 중 하나인 제2순환상수(RC2)의 값만큼 순환시켜 출력하는 제2순환함수;상기 제2기본연산장치의 출력신호, 상기 제2순환함수의 출력신호 및 상기 2개의 라운드 연산키 중 하나인 제2연산키(Key2)를 이용하여 기본연산을 수행하는 제3기본연산장치;상기 제3기본연산장치의 출력신호를 상기 복수 개의 순환상수(RC1 내지 RC3) 중 하나인 제3순환상수(RC3)의 값만큼 순환하여 출력하는 제3순환함수;상기 모드 선택신호(MODE_SEL), 상기 제3기본연산장치의 출력신호, 상기 제3순환함수의 출력신호 및 상기 제2데이터 스트림(R)을 이용하여 기본연산을 수행하는 제4기본연산장치를 구비하며,상기 기본연산은,상기 기본연산장치들의 위치에 따라, 가산(Add operation), 감산(Subtraction operation) 및 XOR(Exclusive OR operation)의 연산 중에서 선택하여 그에 해당하는 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제7항에 있어서, 상기 제1멀티플렉서의 출력신호는,64비트이고,제1데이터 스트림(L) 및 제2데이터 스트림(R)은,각각 32비트 인 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 M6 블록암호시스템은,하나의 클록 사이클에 하나의 라운드가 수행되는 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 컨텐츠를 송수신하는 디바이스(Devices)들에 대한 인증과 컨텐츠 암호화를 위하여 복수 개의 연산 라운드를 수행하며, 상기 복수 개의 연산 라운드는 복수 개의 서브 연산 라운드를 각각 포함하는 M6 블록암호시스템에 있어서,컨텐츠 암호화를 수행할 것인가(M6_S56) 혹은 디바이스 인증과 관련된 난수발생 및 교환키를 생성할 것인가(M6_KE56)를 결정하는 SKE 선택신호(SKE_SEL)에 응답하여, 수신 된 복수 개의 순환상수들(S56_S2, S56_S3, KE56_S2 및 KE56_S3) 중에서 일부의 순환상수들을 선택하여 출력(S2 및 S3)하는 순환상수선택장치(Rotate Constant Selector);순환상수 선택신호(RC_SEL)에 응답하여, 상기 순환상수 선택장치에서 선택된 상기 일부의 순환상수들(S2 및 S3), 컨텐츠의 암호화와 디바이스의 인증 모두에 공통으로 사용되는 공통 순환상수(S1) 및 순환되지 않을 경우에 사용하는 비 순환상수(S0)를 수신하고, 이들의 순서를 결정하여 차례로 출력(RC)하는 순환상수 순서결정장치(Rotate Constant Order Decision Device);상기 SKE 선택신호(SKE_SEL), 라운드 넘버(R_NUM) 및 서브 라운드 넘버(S_R_NUM)에 응답하여 연산 라운드에서 사용할 순환상수들의 순서를 결정하게 하는 상기 순환상수 선택신호(RC_SEL)를 출력하는 순환상수 예정표(Rotate Constant Scheduler); 및상기 순환상수 순서결정장치로부터 차례로 출력되는 순환상수(RC), 각 라운드에서 수행되는 연산에 사용될 적어도 2개의 라운드 연산키를 생성하기 위한 키(KEY) 및 암호화 단계인지 또는 복호화 단계인지를 지시하는 모드 선택신호(MODE_SEL)에 응답하여, 수신된 입력신호(TEXT_IN)를 암호화하거나 복호화하여 출력(TEXT_OUT)하고, 현재 진행되는 연산 라운드(Operation Round)에 대한 정보를 가진 상기 라운드 넘버(R_NUM), 상기 각 라운드의 서브 라운드에 대한 정보를 가진 서브 라운드 넘버(S_R_NUM) 및 암호화 및 복호화 과정이 종료되었음을 지시하고 암/복호화 결과 값이 유효함을 나타내는 유효신호(Valid)를 출력하는 M6 코아(Core)를 구비하는 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 순환상수선택장치에서 수신한 상기 복수 개의 순환상수들(S56_S2, S56_S3, KE56_S2 및 KE56_S3)은,컨텐츠 암호화(M6_S56)를 수행할 때 사용될 2개의 순환상수들 및 디바이스 인증(M6_KE56)과 관련된 난수발생 및 교환키를 생성할 때 사용될 2개의 순환상수들인 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 입력신호(TEXT_IN)는,상기 모드 선택신호(MODE_SEL)가 암호화를 지시할 때에는 평문(Plain-text)이고, 복호화를 지시할 때에는 암호문(Cipher-text)인 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 M6 코아는,제1제어신호(C1)에 응답하여, 상기 입력신호(TEXT_IN) 및 라운드 출력신호(ROUND_OUT) 중에서 어느 하나를 선택하여 출력하는 제1멀티플렉서;상기 키(KEY) 신호에 응답하여 적어도 2개의 라운드 연산키(Key1 및 Key2)를 생성하는 라운드 키 생성장치;라운드 연산의 수행을 지시하는 연산개시신호(START_OP), 연산의 제1라운드인 경우에는 상기 입력신호(TEXT_IN)를 선택하게 하고 그 외의 라운드인 경우에는 상기 라운드 출력신호(ROUND_OUT)를 선택할 것을 지시하는 상기 제1제어신호(C1) 및 상기 유효신호(Valid)를 출력하는 M6 코아 제어장치; 및상기 순환상수 순서결정장치로부터 출력되는 순환상수(RC), 상기 2개의 라운드 연산키(Key1 및 Key2) 및 상기 모드 선택신호(MODE_SEL)에 응답하여 상기 제1멀티플렉서의 출력신호에 대한 라운드 연산을 수행하여 상기 라운드 출력신호(ROUND_OUT), 상기 라운드 넘버 및 상기 서브 라운드 넘버를 출력하는 Pi 함수를 구비하는 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제13항에 있어서, 상기 M6 코아는,M6 코아의 동작 개시를 지시하는 동작개시신호(START_M6)를 더 수신하며,상기 M6 코아 제어장치는,상기 동작개시신호(START_M6)에 응답하여 동작하는 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제13항에 있어서, 상기 M6 코아 제어장치는,상기 Pi 함수의 연산 수행을 개시할 것을 지시하는 연산개시신호(START_OP)를 더 출력하며,상기 Pi 함수는,상기 연산개시신호(START_OP)에 응답하여 동작하는 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제13항에 있어서, 상기 Pi 함수는,상기 제1멀티플렉서의 출력신호를 연속된 2개의 데이터인 제1데이터 스트림(L) 및 제2데이터 스트림(R)으로 구분하였을 때, 상기 2개의 라운드 연산키(Key1 및 Key2), 상수 "1" 및 상기 제1데이터 스트림(L)을 이용하여 기본연산을 수행하는 제1기본연산장치;상기 제1기본연산장치의 출력신호를 상기 순환상수(RC)의 값만큼 순환시켜 출력하는 순환함수; 및상기 순환함수의 출력신호, 상기 제1기본연산장치의 출력신호 및 상기 제2데이터 스트림(R)을 이용하여 기본연산을 수행하는 제2기본연산장치를 구비하며,상기 제1기본연산장치 및 상기 제2기본연산장치는 상기 모드 선택신호(MODE_SEL) 및 상기 서브 라운드 넘버(S_R_NUM)에 대응하여 동작하고,상기 기본연산은,가산(Add operation), 감산(Subtraction operation) 및 XOR(Exclusive OR operation)의 연산 중에서 선택하여 그에 해당하는 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제16항에 있어서, 상기 제1기본연산장치는,각 라운드의 첫 번째 서브 라운드일 때는 상기 2개의 라운드 연산키 중에서 제1연산 라운드 키(Key1) 및 상기 제1데이터 스트림(L)에 대하여 기본연산을 수행하고, 두 번째 서브 라운드부터 마지막 서브 라운드 이전까지는 상기 제2기본연산장치의 출력신호(ROUND_OUT) 및 상기 상수 "1"에 대하여 기본연산을 수행하며, 마 지막 서브 라운드일 때는 적어도 2개의 라운드 연산키 중에서 제2연산 라운드 키(Key2) 및 상기 제2기본연산장치의 출력신호(ROUND_OUT)에 대하여 기본연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제16항에 있어서, 상기 제2기본연산장치는,매 라운드의 마지막 서브 라운드 일 경우에만 상기 제2데이터 스트림(R)을 연산에 활용하는 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 서브 라운드의 개수는,3개, 4개 및 6개 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
- 제16항에 있어서, 상기 제1멀티플렉서의 출력신호는,64비트이고,제1데이터 스트림(L) 및 제2데이터 스트림(R)은,각각 32비트 인 것을 특징으로 하는 M6 블록암호시스템.
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