Abstract
Generating fast round key in AES Rijndael algorithm using three key sizes, such as 128, 192, and 256-bit keys is a critical factor to develop high throughput AES processors. In this paper, we propose on-the-fly round key generator which is applicable to the pipelined and non-pipelined AES processor in which cipher and decipher nodes must be implemented on a chip. The proposed round key generator has modular and area-and-time efficient structure implemented with simple connection of two key expander modules, such as key_exp_m and key_exp_s module. The round key generator for non-pipelined AES processor with support of three key lengths and cipher/decipher modes has about 7.8-ns delay time under 0.25um 2.5V CMOS standard cell library and consists of about 17,700 gates.
3가지 키 길이(128, 192, 256 비트)를 지원하는 AES Rijndael 암호 알고리즘에서 라운드 키를 빠르게 생성하는 것은 고성능 AES 암호 프로세서를 개발하는데 있어서 핵심적인 요소이다. 본 논문에서는 암호 및 복호 동작이 동일 칩 상에 구현되는 파이프라인 및 반복 구조 AES 프로세서에 모두 적용 가능한 라운드 키생성기를 제안한다. 제안된 라운드 키 생성기는 2개의 모듈(Key_exp_m, Key_exp_s)의 조합으로 구성되며, 모듈화되고 면적 효율적인 구조를 갖고 있다. 3가지 키 길이와 암호 및 복호 동작을 내장한 반복구조 AES 프로세서용 라운드 키 생성기는 0.25um CMOS 표준 셀 라이브러리를 사용할 경우 약 7.8ns의 지연시간을 갖고 있으며 약 17,700개의 게이트로 구성된다.
