Proceedings of the Korea Institute of Convergence Signal Processing (융합신호처리학회 학술대회논문집)

The Korea Institute of Convergence Signal Processing (한국융합신호처리학회)
권호 표지

Design and Implementation of a Bluetooth Encryption Module

블루투스 암호화 모듈의 설계 및 구현

  • Hwang, Sun-Won (Div. of Electrical & Electronic Engineering, Kyungnam University) ;
  • Cho, Sung (Div. of Electrical & Electronic Engineering, Kyungnam University) ;
  • An, Jin-Woo (Div. of Electrical & Electronic Engineering, Kyungnam University) ;
  • Lee, Sang-Hoon (Div. of Electrical & Electronic Engineering, Kyungnam University) ;
  • Shin, We-Jae (Div. of Electrical & Electronic Engineering, Kyungnam University)
  • 황선원 (경남대학교 전기전자공학부) ;
  • 조성 (경남대학교 전기전자공학부) ;
  • 안진우 (경남대학교 전기전자공학부) ;
  • 이상훈 (경남대학교 전기전자공학부) ;
  • 신위재 (경남대학교 전기전자공학부)
  • Published : 2003.06.01
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Abstract

본 논문에서는 블루투스 장비 간 암호화를 위해 사용되는 암호화 모듈의 설계 및 구현에 관한 내용을 다룬다. 암호화 모듈은 기저 대역내에 암호화 키 생성 모듈과 암호화 엔진 모듈로 구성된다. 암호화 키 생성 모듈은 Cylink사에서 제안한 공개 도메인인 SAFER+(Secure And Fast Encryption Routine) 알고리즘을 사용하여 128bit 키를 생성한다. 그 구성은 키 치환을 위한 치환 함수(key-controlled substitution)와 선형 변환을 위한 PHT(Pseudo-Hadamard Transform)와 Armenian Shuffle 변환기로 구성된다. 암호화 엔진 모듈은 전송 패킷내의 페이로드 데이터와 생성된 사이퍼 키 스트림 데이터와 XOR연산을 통하려 암호화를 행하며 그 구성은 LFSR (Linear Feedback Shift Register)와 합 결합기로 구성된다. 이 중 암호화 키 생성 모듈은 LM(Link Manager)의 PDU(Protocol Data Unit) 패킷을 통해 상호 정보가 교환되므로 암호화키를 생성하는데 있어 시간적 제약이 덜 하다. 따라서 본 논문에서는 변형된 SAFER+ 알고리즘 구현하는데 있어 치환 함수의 덧셈과 XOR, 로그, 지수연산을 바이트 단위의 순차 계산을 수행함으로써 소요되는 하드웨어 용량을 줄이도록 설계하였다. 본 논문에서 제시한 모듈은 블루투스 표준안 버전 1.1에 근거하여 구현하였으며 시뮬레이션 및 테스트는 Xilinx FPGA를 이용하여 검증하였다.

Keywords