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Flexible and Energy-Efficient Crypto-Processor for Arbitrary Input Length Processing in Blockchain-Based IoT Applications 블록체인 기반 IoT 애플리케이션의 임의 입력 길이 처리를 위한 유연하고 에너지 효율적인 암호화 프로세서

Vu-Trung-Duong LE, Hoai-Luan PHAM, Thi-Hong TRAN, Yasuhiko NAKASHIMA

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요약 :

블록체인 기반 사물 인터넷(IoT) 애플리케이션에는 IoT 데이터 무결성을 보장하고 블록체인 네트워크 기밀성을 유지하기 위해 유연하고 빠른 저전력 해싱 하드웨어가 필요합니다. 그러나 기존 해싱 하드웨어는 고성능과 저전력을 달성하는 데 어려움을 겪고 있으며 메시지 길이가 다른 여러 해시 함수를 계산하는 유연성이 제한됩니다. 본 백서에서는 블록체인 기반 IoT 애플리케이션을 위한 높은 하드웨어 효율성으로 높은 유연성, 고속, 저전력을 달성하기 위한 유연하고 에너지 효율적인 암호화 프로세서(FECP)를 소개합니다. 이러한 목표를 달성하기 위해 암호화 산술 논리 장치(Crypto-ALU), 이중 버퍼링 확장(DBE) 및 로컬 데이터 메모리(LDM) 스케줄러라는 세 가지 새로운 기술이 제안되었습니다. ASIC에 대한 실험에서는 FECP가 0.239~0.676W의 전력 소비, 10.2~3.35Gbps의 처리량, 4.44~14.01Gbps/W의 에너지 효율성으로 다양한 해시 기능을 수행할 수 있으며 최대 8916비트 메시지 입력을 지원할 수 있음을 보여줍니다. . 제안된 FECP는 최첨단 작품과 비교하여 처리량, 에너지 효율 및 에너지 지연 곱(EDP)에서 각각 1.65~4.49배, 1.73~21.19배, 1.48~17.58배 우수합니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E107-A No.3 pp.319-330
발행일
2024/03/01
공개일
2023/09/04
온라인 ISSN
1745-1337
DOI
10.1587/transfun.2023CIP0013
원고의 종류
Special Section PAPER (Special Section on Cryptography and Information Security)
범주

작성자

Vu-Trung-Duong LE
  Nara Institute of Science and Technology
Hoai-Luan PHAM
  Nara Institute of Science and Technology
Thi-Hong TRAN
  Osaka Metropolitan University
Yasuhiko NAKASHIMA
  Nara Institute of Science and Technology

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