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This paper presents a 128-bit Reversible Cellular Automata (RCA) based lightweight block cipher for Ubiquitous computing security. To satisfy resource-constraints for Ubiquitous computing, it is designed as block architecture based on Cellular Automata with high pseudo-randomness. Our implementation requires 704 clock cycles and consumes 2,874 gates for encryption of a 128-bit data block. In conclusion, the processing time outperformed that of AES and NTRU by 31%, and the number of gate was saved by 20%. We evaluate robustness of our implementation against both Differential Cryptanalysis and Strict Avalanche Criterion.

한국어

본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅 보안을 위한 128비트 Reversible Cellular Automata(RCA)기반 경량 블록 암호를 설계하고 구현한다. 유비쿼터스 컴퓨팅이 요구하는 하드웨어 제약조건을 충족하기 위하여 높은 임의성을 제공하는 Cellular Automata를 기반으로 블록구조를 설계하였다. 구현된 블록 암호기법은 암호화 과정동안 704 클럭 사이클로 동작하고 2,874 게이트수를 보였다. 구현 결과 기존의 AES나 NTRU보다 처리속도가 31% 향상되었고, gate수는 20%만큼 절감되었다. 차분 분석(Differential Cryptanalysis)과 Strict Avalanche Criterion(SAC)을 수행함으로써 구현된 블록 암호 알고리즘의 안정성을 검증하였다.