공개키 암호 시스템에서 모듈러 지수 연산은 주된 연산으로, 이 연산은 내부적으로 모듈러 곱셈을 반복적으로 수행함으로써 계산된다. 본 논문에서는 GF(2m)상에서 수행할 수 있는 Montgomery 알고리즘을 분석하여 right-to-left 방식의 모듈러 지수 연산에서 공통으로 계산 가능한 부분을 이용하여 모듈러 제곱과 모듈러 곱셈을 동시에 수행하는 선형 시스톨릭 어레이를 설계한다. 본 논문에서 설계한 시스톨릭 어레이는 기존의 곱셈기보다 모듈러 지수 연산시 약 0.67배 처리속도 향상을 가진다. 그리고, VLSI 칩과 같은 하드웨어로 구현함으로써 IC 카드에 이용될 수 있다.Abstract One of the main operations for the public key cryptographic system is the modular exponentiation, it is computed by performing the repetitive modular multiplications. In this paper, we analyze Montgomery's algorithm and design a linear systolic array to perform modular multiplication and modular squaring simultaneously. It is done by using common-multiplicand modular multiplication in the right-to-left modular exponentiation over GF(2m). The systolic array presented in this paper improves about 0.67 times than existing multipliers for performing the modular exponentiation. It could be designed on VLSI hardware and used in IC cards.

대부분 병렬처리 시스템에서 성능 파라미터는 복잡하고 프로그램의 수행 시 예견할 수 없게 변하기 때문에 컴파일러가 프로그램 수행에 대한 최적의 성능 파라미터들을 컴파일 시에 결정하기가 힘들다. 본 논문은 병렬 처리 시스템의 프로그램 수행 시, 변화하는 시스템 성능 상태에 따라 전체 성능이 최적화로 적응하는 적응 수행 방식을 제안한다. 본 논문에서는 이 적응 수행 방식 중에 적응 프로그램 수행을 위한 이론적인 방법론 및 구현 방법에 대해 제안하고 적응 제어 수행을 위해 프로그램의 데이타 공유 단위에 대한 적응방식(적응 입도 방식)을 사용한다. 적응 프로그램 수행 방식은 프로그램 수행 시 하드웨어와 컴파일러의 도움으로 프로그램 자신이 최적의 성능을 얻을 수 있도록 적응하는 방식이다. 적응 제어 수행을 위해 수행 시에 병렬 분산 공유 메모리 시스템에서 프로세서 간 공유될 수 있은 데이타의 공유 상태에 따라 공유 데이타의 크기를 변화시키는 적응 입도 방식을 적용했다. 적응 입도 방식은 기존의 공유 메모리 시스템의 공유 데이타 단위의 통신 방식에 대단위 데이타의 전송 방식을 사용자의 입장에 투명하게 통합한 방식이다. 시뮬레이션 결과에 의하면 적응 입도 방식에 의해서 하드웨어 분산 공유 메모리 시스템보다 43%까지 성능이 개선되었다. Abstract On parallel machines, in which performance parameters change dynamically in complex and unpredictable ways, it is difficult for compilers to predict the optimal values of the parameters at compile time. Furthermore, these optimal values may change as the program executes. This paper addresses this problem by proposing adaptive execution that makes the program or control execution adapt in response to changes in machine conditions. Adaptive program execution makes it possible for programs to adapt themselves through the collaboration of the hardware and the compiler. For adaptive control execution, we applied the adaptive scheme to the granularity of sharing adaptive granularity. Adaptive granularity is a communication scheme that effectively and transparently integrates bulk transfer into the shared memory paradigm, with a varying granularity depending on the sharing behavior. Simulation results show that adaptive granularity improves performance up to 43% over the hardware implementation of distributed shared memory systems.

인과적 메시지 로깅 기법은 정상프로세스를 역전(roll-back)시키거나 메시지의 저장을 위해 프로세스의 수행을 중단시키지 않는 장점을 지니고 있지만, 메시지의 크기가 지나치게 커진다는 단점을 지니고 있다. 본 논문에서는 인과적 메시지 로깅 기법의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 로그 상속의 개념을 정의하고 로그 연혁을 이용하여 로그 비용, 특히 로그 크기 면에서 효율적인 로깅 기법을 제안한다. 또한 이 로깅 알고리즘을 이용하여 복구시 메시지의 수와 크기를 줄여 복구시간을 줄이는 효율적인 복구 알고리즘을 제안하고, 제안한 알고리즘이 메시지 로그 크기 면에서 효율적임을 증명한다. 또 제안한 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 두 가지 종류의 모의 실험을 수행하여 기존의 로깅 프로토콜과 메시지 크기 면에서의 성능을 비교한 결과를 제시하였다.Abstract Causal message logging has many good properties such as nonblocking message logging and no rollback propagation. However, it requires a large amount of information to be piggybacked on each message, which may incur severe performance degradation. This paper presents an efficient causal logging algorithm based on the new message log structure, LogOn, which represents the causal inter-process dependency relation with much smaller overhead compared to the existing algorithms. The proposed algorithm is efficient in the sense that it entails no additional information other than LogOn to be carried in each message, while other existing algorithms require extra information other than the message logs. This paper also presents an efficient recovery algorithm to solve the problem of a large amount of data exchanges during the recovery. To verify the performance of our algorithm, we give an analysis of the algorithm and perform two simulations and compare the log size with other causal logging protocols.

이제까지 대부분의 다중 에이전트 시스템에서는 에이전트 사회에 속한 모든 응용 에이전트를 작업 요청에 관계없이 처음부터 구동시킨다고 가정하였다. 이러한 에이전트 정적 구동 방법은 에이전트 관리를 단순하게 해주는 이점을 제공하지만 워크플로우 관리나 전자상거래와 같이 매우 많은 수의 에이전트로 구성되는 응용 분야에서는 시스템 과부하와 자원의 낭비 등 많은 문제점을 초래한다. 동적 에이전트 관리는 이에 대한 해결책으로 아주 많은 수의 에이전트를 포함하는 다중 에이전트 시스템에서 현재 수행중인 작업에 관련된 에이전트만을 선별하여 구동시키고, 작업이 끝난 에이전트는 종료시킴으로써 자원의 낭비를 막고 에이전트간의 상호작용 시에 요구되는 에이전트 통신의 복잡도 부담을 감소시키는 효과를 낸다. 본 논문에서는 자바로 에이전트 관리 시스템을 구현하고, 이 관리 시스템을 통해 각기 다른 언어로 개발된 응용 에이전트가 분산된 환경에서 상호 협력을 통해 작업을 수행할 수 있는 기법을 제안한다. 사용자나 다른 에이전트의 요청으로 에이전트를 동적으로 수행시키기 위해 다른 언어로의 확장을 가능하게 하는 Java Native Interface(JNI)를 사용한 기술 및 이러한 이질적인 에이전트간의 원활한 통신을 위해서 KQML 언어 인터페이스를 통한 통신 기능을 제안한다. 이질적 에이전트의 동적 관리를 가능하게 함으로써 다중 에이전트 시스템의 자원 이용 효율성과 확장성을 높이고 다양한 환경 변화에 대한 적응성과 개선된 협동능력을 제공한다.Abstract It has been assumed that all application agents in a multi-agent system are pre-invoked and remain active regardless of whether they are actually used. Although this kind of static agent invocation simplifies the management of agents, it causes several problems such as the system overload and a waste of resources, especially in the areas of the workflow management and the electronic commerce that consist of tens and even hundreds of application agents. A solution for these problems is the scheme of dynamic agent management that selectively invokes only agents that are actually requested and terminates them when they are no longer needed. This method prevents a waste of system resources and alleviates the complexity of agent communications.This paper proposes an agent management system implemented in Java that supports interactions between application agents that are developed using different languages. Dynamic agent invocation is accomplished by Java Native Interface(JNI) that links two heterogeneous methods, and by KQML language interface that facilitates the communications between heterogeneous agents. This scheme of dynamic agent management provides efficient resource usage, easy extensibility, dynamic adaptibility to changes in the environment, and improved cooperation.

본 논문에서는 범용 워크스테이션 환경하에서 수행되는 멀티미디어 응용프로그램(application)을 지원하기 위한 비례지분 방식의 CPU 스케줄러를 제시한다. 이러한 목적을 위하여 일반적 태스크의 지원을 위해 설계된 스트라이드 스케줄러를 확장한다. 멀티미디어 응용프로그램의 시간 요구사항을 명시하기 위하여 새로운 스케줄링 파라미터들을 도입한다. 비율조정기를 도입한 결과 스케줄링의 정확도의 오차는 O(1)로 감소하였다. 별도의 태스크 그룹을 설정하여 상대적 지분과 절대적 지분을 부여했다. 모의실험을 사용하여 스케줄러의 성능을 평가하였다. 그 결과, 제안된 스케줄러는 증가된 정확도와 적응성 및 유연성을 가짐을 알 수 있었다. Abstract This paper presents a proportional-share CPU scheduler which can support multimedia applications in a general-purpose workstation environment. For this purpose, we have extended the stride scheduler which is designed originally for conventional tasks. New scheduling parameters are introduced to specify timing requirements of multimedia applications. Through the use of the rate regulator, the accuracy error of the scheduling is reduced to O(1). Separate task groups are proposed to represent both relative shares and absolute shares. The proposed scheduler is evaluated using a simulation study. The results show that the proposed scheduler achieves improved accuracy and adaptability as well as flexibility.

실시간 멀티미디어 응용의 등장으로 멀티캐스트와 QoS(Quality of Service) 지원이 필수적인 망 서비스로 부각되고 있다. 이에, ATM 기반의 인터넷에서 IP 멀티캐스트의 효율적인 처리를 위하여 MARS(Multicast Address Resolution Server)가 제안되었고, 기존의 최선 서비스 기반의 인터넷에서 QoS(Quality of Service)를 지원하기 위하여 RSVP(Resource Reservation Protocol)가 제안되었다. 본 논문에서는 ATM 망에서 QoS가 지원되는 IP 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위하여 MARS 구조에서 RSVP를 지원하는 두 가지 방안을 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 분석하였다. 제안하는 두 가지 방법은 각각 'RSVP 전 홉 노드 방식'과 'MARS 서버 방식'이라 명명하였다. RSVP 전 홉 노드 방식은 송신원으로부터 ATM 망으로 진입하는 노드와 수신원을 향하여 ATM 망을 진출하는 노드 간에 각각 일대일 양방향 VC를 설정하여 멀티캐스트 그룹에 속하는 수신원들이 보내는 자원 예약 메시지를 ATM 망에서 전송하는 방안이다. MARS 서버 방식은 ATM 망을 진출하는 노드와 MARS 서버간에 MARS 제어 메시지 교환을 위해 존재하는 ATM VC를 사용하여 RSVP의 자원 예약 메시지를 전송하고, MARS 서버가 RSVP 자원 예약 메시지를 처리하도록 그 기능을 확장함으로써 ATM 망에서 필요로 하는 제어 VC 수를 절약할 수 있는 방안이다. 시뮬레이션을 통하여, MARS 서버 방식은 ATM 제어 VC의 수를 절약할 수 있을 뿐 아니라 경우에 따라 RSVP 자원 예약 메시지 전달 지연을 줄일 수도 있음을 볼 수 있었다. 그러나, MARS 클러스터 내에 동시에 존재하는 RSVP 흐름이 많을 때에는 MARS 서버 방식의 경우 MARS 서버에서의 병목 현상으로 인해 성능이 저하될 수 있다.Abstract Emerging real time multimedia applications require multicast service with a QoS(Quality of Service) support. An overlay service architecture MARS(Multicast Address Resolution Server) is proposed to support IP multicast over an ATM network, and a resource reservation protocol RSVP is proposed to provide QoS support in the Internet which is originally based upon best effort service only. In this paper, we propose two schemes to support IP multicast service with QoS support over ATM networks: 'RSVP Previous Hop Node(RPHN) scheme' and 'MARS server based scheme'. In RPHN scheme, the RSVP reservation messages are transported via one-to-one ATM control VC from the egress nodes to the ingress nodes of the the multicast flow set up between each pair of nodes. The RSVP message processing occurs at the ingress nodes of the multicast flow. Whereas, in the MARS server based scheme, the RSVP reservation messages are transported via the MARS control VCs between the egress nodes and the MARS server. The RSVP message processing burden is imposed at MARS server in this scheme. For MARS server based scheme, no additional ATM VC is required for RSVP reservation message transmission, while the processing burden at the MARS server is high. Simulation results show that the MARS server based scheme, may accomplish RSVP reservation message delivery with smaller delay as well as saving of the number of ATM VCs. When the number of simultaneous RSVP flows in the MARS cluster is large, however, MARS based scheme may suffer performance degradation since MARS server becomes a performance bottleneck.

멀티미디어 통신에서 통신 성능에 관련된 요구 사항들은 QoS 매개 변수들로서 서술된다. QoS매개 변수들에서 중요한 매개 변수 중의 하나가 전송 신뢰성이다. QoS 매개 변수로서의 신뢰성은 오류 감지, 보고 그리고 정정 기법으로 정의된다. 하지만 기존의 오류 제어 기법들은 멀티미디어 데이타의 통합된 관점을 고려하지 않았다. 그래서 우리는 MEC(multimedia-oriented error control)라고 명명된 오류 제어 기법을 제안하였다. 1 본 논문에서는 MEC기법의 성능을 조사 하였다. 성능평가 결과는 MEC기법이 기존의 오류 제어 기법보다도 낮은 전송지연(lower delay)과 호손율(blocking probability) 을 갖는다는 것을 볼 수 있었다. 결국 제안된 MEC기법은 수송 프로토콜에게 유연성과 높은 성능을 갖도록 해준다.Abstract Communication performance requirements are described as QoS parameters in multimedia communication. One of the important QoS parameters is the reliability of the transfer. As a QoS parameter, the reliability defines error detection, report and correction mechanisms. Conventional error control mechanisms, however, do not consider the integrated viewpoint of multimedia data. So we have proposed the MEC(multimedia-oriented error control). 1 In this paper, we have investigated the performance evaluation of the MEC. The results show that the MEC mechanism provides lower transfer delay and blocking probability than those of the conventional error recovery mechanism. Therefore, the proposed MEC mechanism makes the transport protocol have the flexibility and high performance.

전자상거래에서 중요한 지불 수단으로 떠오르고 있는 전자화폐 시스템에 있어서 사용자에의 익명성 제공은 기존의 지불 시스템에서 제공하지 못하는 중요한 요소이다. 그러나 사용자 익명성을 악용하여 각종 범죄 활동에 이용하려는 시도가 발생할 수 있으며 전자화폐 시스템 도입시 이에 대한 대책도 함께 강구되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 전자화폐의 효율적 사용을 위해 분할성 기능과 함께 화폐 추적과 사용자 추적 기능을 제공하는 효율적인 전자화폐 프로토콜을 제안한다.Abstract Electronic Cash System is an important payment method in Electronic Commerce. The anonymity of users is an important issue in such systems, but the issue has not been addressed by previous payment methods. User anonymity can lead to a system that is vulnerable to various criminal activities. Therefore, e-cash systems must consider ways to prevent such criminal activities. In this paper we suggest an efficient e-cash system that eliminates the vulnerability of the system by using the divisible ability of the system with the coin and owner tracing.

본 논문에서는 유한버퍼의(finite-buffered) 동기화된(synchronous) 큐잉모델(queueing model)을 이용하여 명령어들간의 병렬성, 분기명령의 빈도수, 분기예측(branch prediction)의 정확도, 캐쉬미스 등의 파라미터들을 고려하여 프로세서의 명령어 실행율을 예측하며 캐쉬의 성능과 파이프라인 성능간의 관계를 분석할 수 있는 새로운 해석적 모델을 제안하였다. 해석적 모델은 모델의 타당성을 검증하기 위해서 시뮬레이션을 수행하여 얻은 결과와 비교하였다. 해석적 모델과 시뮬레이션을 비교한 결과 대부분 10% 오차 내에서 일치하였다. 본 연구를 통하여 얻은 해석적 모델을 사용하면 시뮬레이션에서는 드러나지 않는 성능제약의 원인에 대한 명확한 규명이 가능하기 때문에 성능향상을 위한 설계자료를 얻을 수 있으며, 시스템 성능 밸런스를 위한 캐쉬와 비순차이슈 파이프라인 성능간의 관계에 대한 정확한 분석이 가능하다.Abstract This research presents a novel analytic model to predict the instruction execution rate of superscalar processors using the queuing model with finite-buffer size and synchronous operation mode. The proposed model is also able to analyze the performance relationship between cache and pipeline. The proposed model takes into account various kinds of architectural parameters such as instruction-level parallelism, branch probability, the accuracy of branch prediction, cache miss, and etc.. To prove the correctness of the model, we performed extensive simulations and compared the results with the analytic model. Simulation results showed that the proposed model can estimate the average execution rate accurately within 10% error compared to simulation results. The proposed model can explain the causes of performance bottleneck which cannot be uncovered by the simulation method only. The model is also able to show the effect of the cache miss on the performance of out-of-order issue superscalar processors, which can provide an valuable information in designing a balanced system.