• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.04a
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• pp.382-384
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• 2004

최근 인터넷의 발달과 함께 인터넷 상에서의 데이터 보안에 대한 요구가 매우 증가되고 있다. 그래서 공개키 또는 비밀키 알고리즘을 사용하여 데이터 보안을 해결하고 있다. 대부분의 공개키 알고리즘은 모듈러 연산들을 기반으로 살고 있으며 이 중 복잡도가 가장 높은 모듈러 멱승 연산은 모듈러 곱셈 연산을 반복 수행하여 계산된다. 그래서 모듈러 곱셈연산을 효율적으로 계산하기 위한 많은 방법들이 제안되어 왔으며 하드웨어 구현 시 속도와 효율성 문제로 몽고메리 곱셈기에 대한 연구가 주목을 받아 왔다. 현재 몽고메리 곱셈 알고리즘을 이용한 곱셈기는 대부분이 성능과 면적만을 고려한 구조로 보안성 향상을 위해 입력 데이터의 비트수 증가 시 곱셈기의 구조 변경이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 비트수 길이가 변하더라도 곱셈기 구조는 변함이 없는 GF(p)상에서의 Scalable한 몽고메리 곱셈기 구조를 제안한다. Sealable한 곱셈기의 구조는 FPGA와 같이 메모리를 포함하는 하드웨어 플랫폼에 적합하다. 제안된 구조는 Xilinx FPGA를 이용하여 하드웨어로 구현하며 ModelSim Tool을 통해 기능 및 타이밍 시뮬레이션을 수행한다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.10 no.3
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• pp.57-63
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• 2005

Kim and Fenn et al. proposed two modular AB multipliers based on LFSR(Linear Feedback Shift Register) architecture. These multipliers use AOP, which has all coefficients with '1', as an irreducible polynomial. Thereby, they have good hardware complexity compared to the previous architectures. This paper proposes a modular $AB^2$ multiplier based on LFSR architecture and a modular exponentiation architecture to improve the hardware complexity of the Kim's. Our multiplier also use the AOP as an irreducible polynomial as the Kim architecture. Simulation result shows that our multiplier reduces the hardware complexity about $50\%$ in the perspective of XOR and AND gates compared to the Kim's. The architecture could be used as a basic block to implement public-key cryptosystems.

• Proceedings of the Korea Institutes of Information Security and Cryptology Conference
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• 2001.11a
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• pp.411-414
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• 2001

본 논문에서는 유한체 연산을 바탕으로 하는 공개키 암호화 프로세서를 위한 효율적인 곱셈기 구조를 제안한다. 제안된 곱셈기는 다항식으로 항이 모두 1인, AOP, 기약 다항식을 사용하였다. 제안된 구조는 LFSR 구조에 기반한 곱셈기 구조이다. VHDL 코드 시뮬레이션 결과 제안된 구조가 기존의 구조에 비해서 보다 효율적인 구조 복잡도를 가짐을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.04a
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• pp.275-277
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• 2003

본 논문에서는 GF(2$^{m}$ )상에서 비트 직렬 Linear Feedback Shift Register (LFSR) 구조와 비트 병렬 셀룰라 오토마타(Cellular Automata, CA)구조를 혼합한 새로운 하이브리드(Hybrid) 형식의 A$B^2$곱셈기를 제안한다. 본 논문에서 제안한 곱셈기는 제곱연산을 위해 구조적으로 가장 간단한 비트 직렬 구조를 이용하고, 곱셈연산을 위해 시간 지연이 적은 비트 병렬 구조를 이용한다. 제안된 구조는 LFSR의 구조적인 특징과 Periodic Boundary CA (PBCA)의 특성, 그리고 All One Polynomial (AOP)의 특성을 조화시킴으로써 기존의 구조에 비하여 정규성을 높이고 지연 시간을 줄일 수 있는 구조이다. 제안된 곱셈기는 공개키 암호화의 핵심이 되는 지수기의 구현을 위한 효율적인 기본구조로 사용될 것으로 기대된다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.18 no.2
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• pp.41-46
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• 2013

Finite field multipliers are the basic building blocks in many applications such as error-control coding, cryptography and digital signal processing. Recently, many semi-systolic architectures have been proposed for multiplications over finite fields. Also, Montgomery multiplication algorithm is well known as an efficient arithmetic algorithm. In this paper, we induce an efficient multiplication algorithm and propose an efficient semi-systolic Montgomery multiplier based on polynomial basis. We select an ideal Montgomery factor which is suitable for parallel computation, so our architecture is divided into two parts which can be computed simultaneously. In analysis, our architecture reduces 30%~50% of time complexity compared to typical architectures.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.9 no.1
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• pp.43-48
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• 2004

This paper presents new architectures based on the linear feedback shia resister architecture over GF(2m). First we design a modular multiplier and a modular squarer, then propose an architecture by combing the multiplier and the squarer. All architectures use an irreducible AOP (All One Polynomial) as a modulus, which has the properties of all coefficients with '1'. The proposed architectures have lower hardware complexity than previous architectures. They could be. Therefore it is useful for implementing the exponentiation architecture, which is the con operation in public-key cryptosystems.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.4
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• pp.1867-1875
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• 2011

In this paper, a low-area 256-point FFT structure is proposed. For low-area implementation CSD(Canonic Signed Digit) multiplier method is chosen. Because multiplication type should be less for efficient CSD multiplier application to the FFT structure, the Radix-$4^2$ algorithm is chosen for those purposes. After, in the proposed structure, the number of multiplication type is minimized in each multiplication block, the CSD multipliers are applied for implementation of multiplication. Furthermore, in CSD multiplier implementation, cell-area is more reduced through common sub-expression sharing(CSS). The Verilog-HDL coding result shows 29.9% cell area reduction in the complex multiplication part and 12.54% cell area reduction in overall 256-point FFT structure comparison with those of the conventional structure.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.10a
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• pp.605-607
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• 2000

본 논문에서는 유한 필드 GF(2m)상에서 모듈러 곱셈 A(x)B(x) mod p(x)를 수행하는 2-디지트 시리얼 (2-digit-serial) 시스톨릭 어레이 구조인 곱셈기를 제안하였다. LSB-first 곱셈 알고리즘을 분석한 후 2-디지트 시리얼 형태의 자료의존 그래프(data dependency graph, 이하 DG)를 생성하여 시스톨릭 어레이를 설계하였다. 제안한 구조는 정규적이고 서로 반대 방향으로 진행하는 에지들이 없다. 그래서 VLSI 구현에 적합하다. 제안한 2-디지트 시리얼 곱셈기는 비트-패러럴(bit-parallel) 곱셈기 보다는 적은 하드웨어를 사용하며 비트-시리얼(bit-serial) 곱셈기 보다는 빠르다. 본 논문에서 제안한 2-디지트 시리얼 시스톨릭 곱셈기는 기존의 같은 종류의 곱셈기 보다 처리기의 최대 지연 시간이 적다. 그러므로 전체 시스톨릭 곱셈기의 처리시간을 향상시킬 수 있다.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.10A no.4
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• pp.279-284
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• 2003

In this paper, we propose an efficient architecture for radix-4 modular multiplication in systolic array structure based on the Montgomery's algorithm. We propose a radix-4 modular multiplication algorithm to reduce the number of iterations, so that it takes (3/2)n+2 clock cycles to complete an n-bit modular multiplication. Since we can interleave two consecutive modular multiplications for 100% hardware utilization and can start the next multiplication at the earliest possible moment, it takes about only n/2 clock cycles to complete one modular multiplication in the average. The proposed architecture is quite regular and scalable due to the systolic array structure so that it fits in a VLSI implementation. Compared to conventional approaches, the proposed architecture shows shorter period to complete a modular multiplication while requiring relatively less hardware resources.

• Communications of Mathematical Education
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• v.18 no.1 s.18
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• pp.73-87
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• 2004

현장에서 수업을 하다 보면 의외로 학생들이 곱셈구구는 잘 외우고 있지만 곱셈의 개념에 대해서는 잘 모르고 있다는 것을 많이 발견할 수 있다. 이것은 곱셈에 대한 개념을 도입할 때 학생들이 왜 곱셈을 배우는가에 대해서 스스로 절실하게 생각해 보고 발견해 보는 경험이 부족했기 때문이라고 생각한다. 곱셈이 왜 필요하고 곱셈식으로 나타내는 것이 얼마나 좋은 방법인지 학생들이 깨달아 덧셈구조에서 곱셈구조로의 개념의 변화가 일어날 수 있도록 지도한다면 이러한 문제점을 어느 정도 해결할 수 있지 않을까 생각해본다. 따라서, 본 연구에서는 자연수의 곱셈에 대한 이론적 배경과 교육과정을 알고 이를 바탕으로 수학교육 이론에 근거한 자연수의 곱셈의 교수-학습 지도 방안에 대하여 거시적 입장에서 고찰해 보고자 한다.