論文の概要: Kalyna Block Cipher: From Design Space Exploration to ASIC Design
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.22269v1
- Date: Fri, 24 Jul 2026 13:07:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-27 20:58:57.130645
- Title: Kalyna Block Cipher: From Design Space Exploration to ASIC Design
- Title（参考訳）: Kalyna Block Cipher:デザインスペース探索からASIC設計へ
- Abstract要約: カリナブロック暗号(Kalyna block cipher)は、2007年から2010年にかけて行われたウクライナの暗号規格であり、2015年に承認された。
本稿では,その暗号化,復号化,暗号化/復号化機能を実装するための設計アーキテクチャについて検討する。
本稿では,側チャネル解析 (SCA) や障害注入 (FI) 攻撃に対する対策を含むハードウェア効率の良い設計を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5006258585503878
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Kalyna block cipher is a Ukrainian cryptography standard, selected through a national competition held between 2007 and 2010 and approved in 2015. Although its software implementations have been introduced, hardware-efficient implementations of the algorithm, i.e., accelerators, do not exist. In this paper, we explore various design architectures to implement its encryption, decryption, and unified encryption/decryption functions, considering the trade-off between area and latency. We present hardware reduction techniques and introduce alternative designs with low area, latency, and energy consumption, targeting an application-specific integrated circuit (ASIC). We present hardware-efficient designs that include countermeasures against side-channel analysis (SCA) and fault injection (FI) attacks, such as hiding, masking, and duplication techniques. We validate these implementations in a 65\;nm ASIC chip. Experimental results confirm the need for alternative designs that explore the design search space for different requirements. The proposed architectures enable hiding the power SCA leakage by randomizing the execution of operations, and the temporal duplication in designs with countermeasures against the SCA attacks can mitigate the FI attacks. The functionality of the ASIC test chip, including various Kalyna designs, is validated through measurements.
- Abstract（参考訳）: カリナブロック暗号(Kalyna block cipher)は、2007年から2010年にかけて行われたウクライナの暗号規格であり、2015年に承認された。
ソフトウェアの実装は導入されているが、ハードウェア効率のよいアルゴリズム、すなわちアクセラレータの実装は存在しない。
本稿では,その暗号化,復号化,暗号化/復号化機能を実装するための設計アーキテクチャについて,領域とレイテンシのトレードオフを考慮した検討を行う。
本稿では,アプリケーション固有の集積回路(ASIC)をターゲットとした,低面積,レイテンシ,エネルギー消費の代替設計を提案する。
本稿では, サイドチャネル解析 (SCA) に対する対策や, 隠れ, マスキング, 複製技術などの欠陥注入 (FI) 攻撃を含むハードウェア効率のよい設計を提案する。
これらの実装を65nmASICチップで検証する。
実験の結果、異なる要求のためにデザイン検索空間を探索する代替設計の必要性が確認された。
提案アーキテクチャでは,動作のランダム化によるパワーSCAリークの隠蔽が可能であり,SCA攻撃対策による設計における時間的重複はFI攻撃を軽減できる。
さまざまなKalyna設計を含むASICテストチップの機能は、測定によって検証される。
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