Elliptic curve기반 센서네트워크 보안을 위한 곱셈 최적화 기법 = Multiplication optimization technique for Elliptic Curve based sensor network security

국문 초록 (Abstract)

센서네트워크는 유비쿼터스 환경을 실현할 수 있는 기술로서, 최근 무인 경비 시스템이나 에너지 관리, 환경 모니터링, 홈 자동화, 헬스케어와 같은 다양한 분야에 적용 가능하다. 하지만 센서네트워크의 무선 통신 특성은 도청과 전송 메시지에 대한 위변조, 서비스 거부 공격에 취약하다. 현재 센서네트워크 상에는 안전한 통신을 위해 ECC(elliptic curve cryptography)를 통한 PKC(public key cryptography)암호화 기법이 사용된다. 해당 기법은 RSA에 비해 작은 키길이를 통해 동일한 암호화 강도를 제공하기 때문에 제한된 성능을 가진 센서상의 적용에 적합하다. 하지만 ECC에 요구되어지는 높은 부하 때문에 센서상의 구현을 위해서는 성능개선이 필요하다. 본 논문에서는 센서 상에서의 ECC를 가속화하기 위해 ECC연산의 핵심연산인 곱셈에 대한 최적화 기법을 제안한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Sensor network, which is technology to realize the ubiquitous environment, recently, could apply to the field of Mechanic & electronic Security System, Energy management system, Environment monitoring system, Home automation and health care application. However, feature of wireless networking of sensor network is vulnerable to eavesdropping and falsification about message. Presently, PKC(public key cryptography) technique using ECC(elliptic curve cryptography) is used to build up the secure networking over sensor network. ECC is more suitable to sensor having restricted performance than RSA, because it offers equal strength using small size of key. But, for high computation cost, ECC needs to enhance the performance to implement over sensor. In this paper, we propose the optimizing technique for multiplication, core operation in ECC, to accelerate the speed of ECC.

참고문헌 (Reference)

1 V. Miller, "Uses of elliptic curves in cryptography" 417-426, 1986

2 Texas Instruments, "The MSP430 Hardware Multiplier Function and Applications" 1999

3 Zhijie Jerry Shi, "Software Implmentations of Elliptic Curve Cryptography" 7 (7): 157-166, 2008

4 Conrado Porto Lopes Gouvea, "Software Implementation of Pairing-Based Cryptography on Sensor Networks Using the MSP430 Microcontroller" 248-262, 2009

5 Daniel R. L. Brown, "Recommended Elliptic Curve Domain Parameters"

6 Scott, M. Szczechowiak, "Optimizing multiprecision multiplication for public key cryptography" Cryptology ePrint Archive 299-, 2007

7 Comba, "Exponentiation cryptosystems on the IBM PC" 29 (29): 526-538, 1990

8 N. Koblitz, "Elliptic curve cryptosystems" 48 : 203-209, 1987

9 Masaaki Shirase, "Efficient Implementation of Pairing-Based Cryptography on a sensor Node" E92-D (E92-D): 909-917, 2009

10 Gura, N., "Comparing elliptic curve cryptography and RSA on 8-bit CPUs" 925-943, 2004

11 Certicom Research, "Certicom ECC Challenge"

12 ""National Institude of Standards and Technology, Digital Signature Standard," FIPS Publication 186-2"