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Donghui Lee (Kyungpook National University) Myeongjin Kwak (Kyungpook National University) Jungwon Lee (Kyungpook National University) Beomjun Kim (Kyungpook National University) Yongtae Kim (Kyungpook National University)
저널정보
대한전자공학회 IEIE Transactions on Smart Processing & Computing IEIE Transactions on Smart Processing & Computing Vol.11 No.2
발행연도
2022.4
수록면
140 - 148 (9page)

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This paper presents a novel light-weight AES architecture based on linear feedback shift register (LFSR). Since the traditional substitution-box (S-box) of the AES architecture consumes a large amount of hardware resources, we propose LFSR-based S-box and inverse S-box designs to reduce the hardware overheads significantly. In addition, we replace the conventional AES key scheduler with the LFSR-based round key generator to improve the hardware efficiency further. When implemented in a 32-nm CMOS technology, the proposed designs improve the area, delay, power, and energy by 57.4%, 64.3%, 30.1%, and 75% in the AES-128, 52.2%, 12.5%, 21.9%, and 31.7% in the AES-192, and 54.8%, 5.2%, 23.4%, and 27.4% in the AES-256, respectively, when compared to the traditional S-box based AES architecture. In addition, a joint analysis of our designs in terms of area, delay, and energy shows that the proposed AES designs enhance the area-delay product (ADP) and energy-delay product (EDP) by up to 84.7% and 82.5%, respectively, compared to the traditional design.
#Advanced encryption standard (AES) #Linear feedback shift register (LFSR) #Substitution-box (S-Box) #Key scheduler #Cryptographic #Symmetric block cipher

목차

Abstract
1. Introduction
2. Related Works
3. The Proposed AES Architecture
4. Experimental Results
5. Conclusion
References

참고문헌 (17)

참고문헌 신청
National Institute of Standards and Technology (NIST), “Advanced Encryption Standard (AES),” Federal Information Processing Standards (FIPS) publication 197, Nov. 2001 google schola D. Lee and Y. Kim, "Design of a Light-Weight Key Scheduler for AES using LFSR for IoT Applications," IEEE International Conference on Consumer Electronics-Asia (ICCE-Asia), pp. 1-2, 2021. Article (CrossRef Link) google schola P. Kumar and S. B. Rana, “Development of Modified AES Algorithm for Data Security,” Optik, vol. 127, no. 4, pp. 2341-2345, 2016. Article (CrossRef Link) google schola A. A. Abdelrahman, M. M. Fouad, H. Dahshan and A. M. Mousa, "High Performance CUDA AES Implementation: A Quantitative Performance Analysis Approach," Computing Conference, pp. 1077-1085, 2017. Article (CrossRef Link) google schola R. Gilmore, N. Hanley and M. O'Neill, "Neural Network based Attack on a Masked Implementation of AES," IEEE International Symposium on Hardware Oriented Security and Trust (HOST), pp. 106-111, 2015. Article (CrossRef Link) google schola

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