• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제8권8호
• /
• pp.1207-1212
• /
• 2013

유한체 연산은 부호이론과 암호학에 널리 쓰이고 있으므로, 유한체 연산의 복잡도를 낮출 수 있는 연산기가 절실하게 필요하다. 그런데 연산기의 복잡도는 유한체의 원소를 표현하는 방법에 달려있다. 복잡도를 줄이기 위해서, 지금까지 알려진 원소를 표현하는 가장 좋은 방법이 최적정규기저를 사용하는 것이다. 본 논문에서는 최적정규기저로 표현된 원소의 곱셈시에 구축되는 곱셈행렬의 1의 개수를 최소화하는 알고리즘을 개발하여 시간과 공간을 최소화하는 곱셈기를 제안하고자 한다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제42권1호
• /
• pp.79-85
• /
• 2005

이 논문에서는 IMT-2000용 인터폴레이션 필터의 저전력 설계 및 구현 방식을 제안하였다. DA(Distributed Arithmetic) 방식의 장점인 프로세서 구조와, CSD(Canonic Signed Digit) 방식의 장점인 덧셈 연산의 최소화 방법을 함께 사용하여 각 구조의 장점을 살린 인터폴레이션 필터 구조를 제안하였다. 필터계수는 CSD형으로 나타낸 후에 4비트씩 가능한 모든 계산을 미리 수행하여 저장하고, MUX와 덧셈 프로세서를 사용하여 곱셈 연산을 수행하도록 설계하였다. 이와 더불어 기존 곱셈기 구조에서 사용되는 출력용 덧셈기와 지연소자는 1개의 덧셈기와 쉬프트 레지스터를 사용하여 효율적으로 구현될 수 있음을 보였다. IMT-2000에서 사용되는 40탭 인터폴레이션 필터에 대하여, 제안된 구조와 기존의 곱셈기를 사용한 구조를 각각 Verilog-HDL 코딩을 통하여 설계하였다. 기존의 곱셈기를 사용한 구조와 게이트 수를 비교한 결과 68.43%의 감소를 달성할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
• /
• pp.254-256
• /
• 2019

소수체 GF(p)와 이진체 $GF(2^m)$ 상의 다중 타원곡선을 지원하는 듀얼 필드 ECC (DF-ECC) 프로세서를 설계하였다. DF-ECC 프로세서의 저면적 설와 다양한 타원곡선의 지원이 가능하도록 워드 기반 몽고메리 곱셈 알고리듬을 적용한 유한체 곱셈기를 저면적으로 설계하였으며, 페르마의 소정리(Fermat's little theorem)를 유한체 곱셈기에 적용하여 유한체 나눗셈을 구현하였다. 설계된 DF-ECC 프로세서는 스칼라 곱셈과 점 연산, 그리고 모듈러 연산 기능을 가져 다양한 공개키 암호 프로토콜에 응용이 가능하며, 유한체 및 모듈러 연산에 적용되는 파라미터를 내부 연산으로 생성하여 다양한 표준의 타원곡선을 지원하도록 하였다. 설계된 DF-ECC는 FPGA 구현을 하드웨어 동작을 검증하였으며, 0.18-um CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 22,262 GEs (gate equivalences)와 11 kbit RAM으로 구현되었으며, 최대 100 MHz의 동작 주파수를 갖는다. 설계된 DF-ECC 프로세서의 연산성능은 B-163 Koblitz 타원곡선의 경우 스칼라 곱셈 연산에 885,044 클록 사이클이 소요되며, B-571 슈도랜덤 타원곡선의 스칼라 곱셈에는 25,040,625 사이클이 소요된다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.473-480
• /
• 2021

차세대 공개키 암호 고속 연산을 위해서는 목표로 하는 컴퓨터 프로세서의 구조를 활용하여 암호화 기본 연산을 최적화 구현하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 RISC-V 프로세서 상에서 차세대 공개키 암호 고속 연산을 위해 핵심 곱셈기 연산을 최적화 구현하는 기법을 제안한다. 특히 RISC-V 프로세서의 기본 연산자를 열 기반 곱셈기 연산알고리즘에 맞추어 최적 구현해봄으로서 이전 연구와 비교 시 256-비트 곱셈의 경우 약 19% 그리고 512-비트 곱셈의 경우 약 8%의 성능 향상을 RISC-V 프로세서 상에서 달성하였다. 마지막으로 RISC-V 프로세서에서 추가적으로 제공되면 곱셈 연산 성능 향상에 도움이 될 수 있는 확장 명령어 셋에 대해서도 확인해 보도록 한다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.199-205
• /
• 2011

본 논문에서는 Givens 회전을 이용하여 GDFE(Generalized Decision Feedback Equalizer)에 사용되는 효율적인 QR분해 프로세서를 제안한다. Givens 회전은 위상추출와 sine/cosine 값 생성 및 각회전를 이용하여 수행할 수 있다. 효율적으로 Givens 회전 연산을 수행하기 위해 2단계 기법을 적용하여 위상추출기, sine/cosine 값 생성 및 각회전기를 설계하였으며, 회로들에 포함되는 곱셈기는 고정길이 modified-Booth 곱셈기를 적용하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 QR분해 프로세서가 GDFE에 적용 가능함을 보인다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.29-39
• /
• 2007

본 논문에서는 래딕스-4 몽고메리 곱셈기 기반의 고속 RSA 연산기를 제안하고 그 구현 결과를 제시한다. 캐리저장 가산기 기반의 래딕스-4 몽고메리 곱셈기를 제안하고, 중국인의 나머지 정리를 적용할 수 있도록 그 구조를 확장하였다. 이를 바탕으로 설계한 1024-비트 RSA 연산기는 1024-비트 모듈러 지수승을 0.84M 클락 사이클, 512-비트 지수승은 0.25M 클락 사이클 동안 각각 계산할 수 있으며, 0.18um 공정을 이용하여 구현한 결과, 최대 300MHz 클락 속도를 가지므로 1024-비트 지수승은 365Kbps, 512-비트 지수승은 1,233Kbps의 성능을 각각 가진다. 또한 고속 RSA 암호 시스템의 구현을 위해, 몽고메리 매핑 계수 계산 및 중국인 나머지 정리의 전처리 과정에 적용할 수 있도록 모듈러 감산 기능을 하드웨어로 구현하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제45권8호
• /
• pp.32-36
• /
• 2008

곱셈기를 사용하지 않는 FIR필터는 Common Subexpression 알고리즘을 이용하여 덧셈만으로 필터를 구현한다. 따라서 곱셈기를 이용한 필터 보다 적은 면적으로 필터를 구현할 수 있다. 그런데 덧셈에서 발생하는 캐리 리플로 인하여 필터 연산시간이 길어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 CSE방식의 FIR 필터에서 부분 항을 더할 때 최종 덧셈이 수행되는 곳까지 더해지는 부분 항을 2줄로 유지하여 덧셈의 캐리 리플을 피하여 필터의 부분 항 덧셈 시간을 단축 시켰다. 제안한 알고리즘을 증명하기 위해 논문에서 주어진 예제를 이용하여 FIR 필터의 부분 항 덧셈 회로를 설계하여 하이닉스 0.18라이브러리로 합성한 결과 기존 파이프라인을 사용한 설계 방법 보다 면적, 속도에서 53.2%, 57.9%의 이득 있음을 알 수 있다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권6호
• /
• pp.117-123
• /
• 2014

본 논문에서는 기저변환을 사용하여 효율적인 곱셈기를 구성하는 방법을 제안하였다. 제안한 곱셈기는 두 입력부분 중 한 입력을 듀얼기저로 변환하는 표준-듀얼 기저 변환회로 모듈과 주어진 m차 기약다항식에 의해 $b_m$부터 $b_{m+k}$를 발생시키는 $b_{m+k}$차 발생연산모듈, $m^2$개의 AND 게이트와 m(m-1)개의 EX-OR 게이트로 구성되는 다항식 승산모듈로 구성된다. 또한, 듀얼기저로 표현되는 출력부분을 표준기저로 변화시켜주는 듀얼-표준 기저 변환회로 모듈로 구성되며, 각 연산부의 구성에 필요한 기본 연산모듈을 정의하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제37권11호
• /
• pp.85-95
• /
• 2000

FIR 디지털 필터는 DSP에서 사용되는 중요한 회로 중에 하나이며, 보다 효율적인 연산을 위한 여러 가지 구조가 제안되었다. 본 논문에서는 필터 연산을 고속으로 수행하면서도 면적을 줄일 수 있는 필터 구조를 제안한다. Transposed 구조를 적용하여, 고속의 연산이 가능토록 하는 기본 구조를 사용하였다. 여기에, 이중 경로 레지스터 라인이라는 두 개의 연산 패스가 존재하여 다양한 종류의 필터 연산이 가능하며, 이 필터를 연속적으로 이어 사용할 수 있는 cascade 구조도 지원한다. Truncated Booth 곱셈기라는 면적 절약형 곱셈기를 사용하여 회로 크기를 줄일 수 있었다. 이중 경로 레지스터 라인과 truncated 곱셈기를 사용하여 주어진 조건에 최적화된 필터를 설계할 경우에 회로의 크기가 더 줄어 들수 있음을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.273-278
• /
• 2016

본 논문에서는 로렌츠 카오스 회로를 곱셈기, 커패시터, 연산증폭기, 제어저항 등을 이용하여 설계하였다. 제안하는 회로는 SPICE 프로그램을 통하여 시간파형, 주파수 특성, 위상특성 등을 해석하였고, 로렌츠 하드웨어를 구현하여서 시간파형, 주파수 특성, 위상특성, 분기도 특성을 측정하였다. 측정결과, $500k{\Omega}$ 가변 제어 저항의 조건에 따라, 로렌츠 회로는 제어저항의 특정 영역 ($10{\sim}100k{\Omega}$)에서 카오스 신호가 생성됨을 확인하였다. SPICE 모의실험 결과와 일치함을 보였고, 하드웨어의 가변저항을 변화주면서 분기도 특성을 측정하여서 저항 변화에 따라 카오스와 주기적인 분기도 형태를 나타내는 것을 확인하였다.