해쉬 알고리듬 표준 HAS-l60의 저면적 하드웨어 구현

Abstract

임의의 길이의 메시지를 160 비트의 해쉬(hash) 코드로 압축하는 한국형 해쉬 알고리듬 표준 HAS-160의 하드웨어 구현에 대해 기술한다. 저면적 구현과 고속 연산을 위해 단계연산 회로를 5:3 및 3:2 캐리보존 가산기(carry-save adder)와 캐리선택 가산기(carry-select adder)의 혼합구조를 사용하여 설계하였다. 512 비트 메시지 블록으로부터 160 비트의 해쉬코드를 생성하는데 82 클록주기가 소요되며, 50 MHz@3.3-V로 동작하는 경우 312 Mbps의 성능을 나타낸다. 설계된 HAS-160 프로세서는 FPGA 구현을 통해 기능을 검증하였으며, 0.35-<TEX>${\mu}m$</TEX> CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 약 17,600개의 게이트와 약 <TEX>$1\;mm^2$</TEX>의 면적으로 구현되었다. This paper describes a hardware design of hash function processor which implements Korean Hash Algorithm Standard HAS-160. The HAS-160 processor compresses a message with arbitrary lengths into a hash code with a fixed length of 160-bit. To achieve high-speed operation with small-area, arithmetic operation for step-operation is implemented by using a hybrid structure of 5:3 and 3:2 carry-save adders and carry-select adder. It computes a 160-bit hash code from a message block of 512 bits in 82 clock cycles, and has 312 Mbps throughput at 50 MHz@3.3-V clock frequency. The designed HAS-160 processor is verified by FPGA implementation, and it has 17,600 gates on a layout area of about <TEX>$1\;mm^2$</TEX> using a 0.35-<TEX>${\mu}m$</TEX> CMOS cell library.