• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권1_2호
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• pp.112-117
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• 2004

본 논문에서는 유한 체 $GF(2^m)$상에서 셀룰라 오토마타 (Cellular Automata)의 구조에 적합한 곱셈기 구조를 제안한다. 제안된 LSB 우선 곱셈 구조는 AOP(All One Polynomial)를 기약 다항식으로 사용하며, m＋1의 지연시간과 $ 1-D_{AND}＋1-D{XOR}$의 임계경로를 갖는다. 특히 정규성, 모듈성, 병렬성을 가지기 때문에 VLSI구현에 효율적이고 나눗셈기, 지수기 및 역원기를 설계하는 데 기본 구조로 사용될 수 있다 또한, 이 구조는 유한 체 상에서 Diffie-Hellman 키 교환 프로토콜, 디지털 서명 알고리즘, 및 ElGamal 암호화와 같이 잘 알려진 공개키 정보 보호 서비스를 위한 기본 구조로 사용될 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권1_2호
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• pp.51-58
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• 2004

대부분의 공개키 기반 암호시스템은 유한체 $GF(2^m)$ 상의 산술 연산들을 기반으로 구축된다. 이들 연산 중 덧셈을 제외한 다른 연산들은 곱셈 연산을 반복하여 계산되므로, 곱셈 연산의 효율적인 구현은 공개키 기반 암호시스템에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 All-One Polynomial에 의해 정의된 $GF(2^m)$ 상의 효율적인 Bit-Parallel 정규기저 곱셈기를 제안한다. 게이트 및 시간적인 면에서 본 곱셈기의 복잡도(complexity)는 이전에 제안된 같은 종류의 곱셈기 보다 낮거나 동일하다. 또한, 본 논문의 곱셈기는 아키텍처가 규칙적(regular)이어서 VLSI 구현에 적합하다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권5호
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• pp.2680-2700
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• 2017

Finite field arithmetic over GF($2^m$) is used in a variety of applications such as cryptography, coding theory, computer algebra. It is mainly used in various cryptographic algorithms such as the Elliptic Curve Cryptography (ECC), Advanced Encryption Standard (AES), Twofish etc. The multiplication in a finite field is considered as highly complex and resource consuming operation in such applications. Many algorithms and architectures are proposed in the literature to obtain efficient multiplication operation in both hardware and software. In this paper, a modified serial multiplication algorithm with interleaved modular reduction is proposed, which allows for an efficient realization of a sequential polynomial basis multiplier. The proposed sequential multiplier supports multiplication of any two arbitrary finite field elements over GF($2^m$) for generic irreducible polynomials, therefore made versatile. Estimation of area and time complexities of the proposed sequential multiplier is performed and comparison with existing sequential multipliers is presented. The proposed sequential multiplier achieves 50% reduction in area-delay product over the best of existing sequential multipliers for m = 163, indicating an efficient design in terms of both area and delay. The Application Specific Integrated Circuit (ASIC) and the Field Programmable Gate Array (FPGA) implementation results indicate a significantly less power-delay and area-delay products of the proposed sequential multiplier over existing multipliers.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.510-520
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• 2011

본 논문에서는 유한체 $GF(3^m)$상에서 모든 항에 0이 아닌 계수가 존재하는 기약 다항식에 대하여 m이 홀수 및 짝수인 경우인$GF(3^m)$상의 승산 알고리즘을 제시하였으며, 제시된 승산 알고리즘을 이용하여 고속의 병렬 입-출력 모듈구조의 승산기를 구성하였다. 제시한 승산기의 구성은 $(m+1)^2$개의 동일한 기본 셀들로 설계되었으며, 기본 셀은 1개의 mod(3) 가산 게이트와 1개의 mod(3) 승산 게이트로 구성하였다. 셀에 래치를 사용하지 않았으므로 회로가 가장 간단하며, 셀당 지연시간도 $T_A+T_X$로서 가장 적다. 본 연구에서 제안한 승산기는 규칙성과 셀 배열에 의한 모듈성을 가지므로 m이 큰 회로의 확장이 용이하며 VLSI회로 실현에 적합할 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.9-17
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• 2013

본 논문에서는 유한체 GF($2^m$)상에서 모든 항에 0이 아닌 계수가 존재하는 기약 다항식을 이용한 두 다항식에 대한 승산 알고리즘을 제시하였으며, 제시된 승산 알고리즘을 이용하여 고속의 병렬 입-출력 모듈구조의 승산기를 설계하였다. 제시한 승산기의 구성은 $m^2$개의 동일한 기본 셀들로 설계되었으며, 제시한 기본 셀은 2입력 XOR 게이트와 2입력 AND 게이트로 구성하였다. 셀에 래치를 사용하지 않았으므로 회로가 간단하며, 셀당 지연시간이 $D_A+D_X$이다. 본 연구에서 제안한 승산기는 규칙성과 셀 배열에 의한 모듈성을 가지므로 m이 큰 회로의 확장이 용이하며 VLSI회로 실현에 적합할 것이다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.81-87
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• 1989

본 논문에서는 유한체 GF($2^m$) 상에서 두 원소들의 승산을 실현하는 셀배열승산기를 제시한다. 이 승산기는 승산연산부, mod연산부, 원시기약 다항식연산부로 구성한다. 승산연산부는 AND와 XOR게이트로 설계한 기본셀의 배열을 이루며, mod연산부 역시 AND와 XOR게이트에 의한 기본셀을 배열하여 구성하였다. 원시 기약다항식 연산부는 XOR게이트들, D플립플롭 회로들과 한개의, NOT게이트를 사용하여 구성하였다. 본 논문에서 제시한 승산기는 회선경로선택의 규칙성, 간단성, 배열의 모듈성과 병발성의 특징을 가지며 특히 차수 m이 증가하는 유한체의 두 원소들의 승산에서 확장성을 가지므로 VLSI 실현에 적합하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1C호
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• pp.140-148
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• 2008

타입 II ONB(optimal normal basis)의 자기쌍대성(self duality)을 이용하여 낮은 하드웨어 복잡도와 작은 지연시간을 가지는 GF($2^m$)상의 비트 패러럴, 시리얼 시스톨릭 어레이를 제안하였다. 제안된 곱셈기는 m+1의 지연시간을 가지며 각 셀은 5개의 래치(플립-플롭)로 구성된다. 제안된 어레이는 다른 어레이와 비교하여 공간 복잡도와 지연시간을 줄임을 알 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(II)
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• pp.1195-1198
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• 1987

This paper develops algorithms of element generation, addition, multiplication and inversion based on GF($2^m$). Since these algorithms are implemented by general purpose computer, these are more efficient than the conventional algorithms(Table Lookup, Euclid's Algorithm) in each operation. It is also implied that they can be applied to not only the normally defined elements but the arbitrarily defined ones for constructing multi-valued logic function.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(II)
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• pp.845-849
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• 1987

Finite field arithmetic logic is central in the implementation of Reed-Solomon coders and in some cryptographic algorithms. There is a need for good multiplication and basis conversion algorithms. In this paper, a new multiplication circuit is developed for the finite field GF($2^m$) based on a conventional basis. It is composed of AND gates and EXCLUSIVE-OR gates and is regular, simple, expandable and therefore, naturally suitable for VLSI implementations.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.227-233
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• 2016

Efficient finite field arithmetic is essential for fast implementation of error correcting codes and cryptographic applications. Among the arithmetic operations over finite fields, the multiplication is one of the basic arithmetic operations. Therefore an efficient design of a finite field multiplier is required. In this paper, two new bit-parallel systolic multipliers for $GF(2^m)$ fields defined by AOP(all-one polynomial) have proposed. The proposed multipliers have a little bit greater space complexity but save at least 22% area complexity and 13% area-time (AT) complexity as compared to the existing multipliers using AOP. As compared to related works, we have shown that our multipliers have lower area-time complexity, cell delay, and latency. So, we expect that our multipliers are well suited to VLSI implementation.