• 제목/요약/키워드: 기약다항식

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$GF(2^m)$상에서 $AB^2$ 연산을 위한 세미시스톨릭 구조 ($AB^2$ Semi-systolic Architecture over GF$GF(2^m)$)

  • 이형목;전준철;유기영;김현성
    • 정보보호학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.45-52
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    • 2002
  • 본 논문에서는 유한체 GF(2$^{m}$ )상의 $AB^2$연산을 위해 AOP(All One Polynomial)에 기반한 새로운 MSB(most significant bit) 알고리즘을 제안하고, 제안한 알고리즘에 기반하여 두 가지 병렬 세미시스톨릭 어레이를 설계한다. 제안된 구조들은 표준기저에 기반하고 기약다항식으로는 계수가 모두 1인 m차의 기약다항식 AOP를 사용한다. 먼저, 병렬 세미시스톨릭 어레이(PSM)는 각 셀 당 $D_{AND2^+}D_{XOR2}$의 임계경로를 갖고 m+1의 지연시간을 가진다. 두 번째 구조인 변형된 병렬 세미시스톨릭 어레이(PSM)는 각 셀 당 $D_{XOR2}$의 임계경로를 갖지만 지연시간은 PSM과 같다. 제안된 두 구조 PSM과 MPSM은 지연시간과 임계경로 면에서 기존의 구조보다 효율적이다. 제안된 구조는 $GF(2^m)$ 상에서 효율적인 나눗셈기, 지수기 및 역원기를 설계하는데 기본 구조로 사용될 수 있다. 또한 구조 자체가 정규성, 모듈성, 병렬성을 가지기 때문에 VLSI구현에 효율적이다. 더욱이 제안된 구조는 유한체 상에서 지수 연산을 필요로 하는 Diffie-Hellman 키 교환 방식, 디지털 서명 알고리즘과 ElGamal 암호화 방식과 같은 알고리즘을 위한 기본 구조로 사용될 수 있다. 이러한 알고리즘을 응용해서 타원 곡선(Elliptic Curve)에 기초한 암호화시스템(Cryptosystem)의 구현에 사용될 수 있다.

셀룰라 오토마타를 이용한 $GF({2^m})$상의 곱셈기$^1$ (Modular Multiplier based on Cellular Automata over $GF({2^m})$)

  • 이형목;김현성;전준철;하경주;구교민;김남연;유기영
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (1)
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    • pp.709-711
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유한 확대 체 GF($^{m}$ )상에서 셀룰라 오토마타를 이용한 곱셈기 구조를 제안한다. 제안된 구조는 기약 다항식으로 AOP(All One Polynomial)의 특성을 사용하고 LSB방식으로 곱셈 연산을 수행한다. 제안된 곱셈기는 지연시간으로 m+1을 갖는 임계경로로는 1- $D_{AND}$+1- $D_{XOR}$를 갖는다. 특히 구조가 정규성, 모듈성, 병렬성을 가지기 때문에 VLSI구현에 효율적이다.적이다.

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90 UCA의 특성다항식과 전이규칙 블록을 이용한 CA 합성법 (Characteristic Polynomial of 90 UCA and Synthesis of CA using Transition Rule Blocks)

  • 최언숙;조성진
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.593-600
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    • 2018
  • 효과적인 암호시스템 설계에 셀룰라 오토마타(이하 CA)가 적용되고 있다. CA는 국소적 상호작용에 의해 상태가 동시에 업데이트되는 성질이 있어서 LFSR보다 랜덤성이 우수하다. 이런 CA를 암호 시스템에 적용하기 위해 주어진 다항식에 대응하는 CA를 합성하는 방법에 대한 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 90 UCA의 특성다항식과 전이규칙이 <$00{\cdots}001$>인 90/150 CA의 특성다항식의 점화관계를 분석한다. 또한 f(x)=f(x+1)을 만족하는 삼항다항식 $x^{2^n}+x+1$에 대응하는 90/150 CA를 90 UCA 전이규칙 블록과 특별한 전이규칙 블록을 이용하여 합성한다. 또한 $x^{2^n}+x+1$의 기약인수에 관한 성질을 분석한 후 $x^{2^n}+x^{2^m}+1(n{\geq}2,n-m{\geq}2)$에 대응하는 90/150 CA 합성 알고리즘을 제안한다.

개선된 역수연산에서의 멀티 쉬프팅 알고리즘 (Modified Multi-bit Shifting Algorithm in Multiplication Inversion Problems)

  • 장인주;유형선
    • 한국전자거래학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.1-11
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    • 2006
  • 본 논문에서는 멀티 쉬프팅 기법을 이용한 효율적인 유한체의 역수 연산 알고리즘을 제안하고 있다. 연산 알고리즘의 효율성은 사용하는 기저에 따라 영향이 있음이 많은 선행 연구를 통해 알려져 왔으며, 보편적으로 다항식 기저와 최적 다항식 기저를 사용하여 연구하였다. 본 연구에서는 몽고메리 알고리즘에 바탕을 둔 멀티비트 쉬프팅 기법을 수정하고 구현하였다. 역수 연산을 수행하기 위해 본 연구에서 사용한 기약 다항식타입은 AOP와 3항식 이며, 수행 결과 26%까지의 성능향상을 보였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 구현이 쉽고, 다양한 분야에서 응용이 가능하다.

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공개키 암호 시스템을 위한 $AB^2 $곱셈기 설계 (Design of $AB^2 $ Multiplier for Public-key Cryptosystem)

  • 김현성;유기영
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제30권2호
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    • pp.93-98
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    • 2003
  • 본 논문에서는 $GF(2^m)$ 상에서$AB^2 $연산을 위한 두 가지 새로운 알고리즘과 구조를 제안한다. 먼저 Linear Feedback Shift Register 구조기반의 A$B^2$ 곱셈 알고리즘을 제안하고, 이를 기반으로 비트순차 구조를 설계한다. 그리고, 기본 구조로부터 변형된 변형 $AB^2 $ 곱셈기를 설계한다. 제안된 구조는 기약다항식으로 모든 계수가 1인 속성의 All One Polynomial을 이용한다. 시뮬레이션 결과 제안된 구조가 구조복잡도면에서 기존의 구조들보다 훨씬 효율적이다. 제안된 곱셈기는 공개키 암호의 핵심이 되는 지수기의 구현을 위한 효율적인 기본구조로 사용될 수 있다.

고효율 스위칭회로 (Construction of Highly Performance Switching Circuit)

  • 박춘명
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권12호
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    • pp.88-93
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    • 2016
  • 본 논문에서는 유한체의 수학적 성질과 그래프이론을 바탕으로 GF(P)상의 선형디지털스위칭함수구성을 효과적으로 구성하는 한가지 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 주어진 임의의 디지털스위칭함수의 입출력 사이의 연관관계특성으로 부터 DCG를 도출한 후에 노드의 개수를 인수분해한다. 이때 행렬방정식을 해당 차수보다 낮은 기약다항식으로 인수분해하여 그 결과를 부분회로실현한 다음 선형결합함으로써 최종 선형디지털스위칭함수를 구성하였다. 그 결과 기존의 방법에 비해 선형디지털스위칭함수구성을 상당히 간단화 할 수 있었으며 회로구성은 유한체 GF(P)내에서 정의된 가산기와 계수곱셈기를 사용하여 용이하게 실현 할 수 있다.

데이터 선택방식에 의한 GF(2m)상의 병렬 승산기 설계 (The Design of GF(2m) Parallel Multiplier using data select methodology)

  • 변기영;최영희;김흥수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권2A호
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    • pp.102-109
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    • 2003
  • 본 논문에서는 GF(2m)상의 표준기저를 사용한 새로운 형태의 승산 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘에서 승산의 전개를 데이터 선택방식으로 취하여 연산과정을 단순화하였다. 승산연산의 결과 발생하는 m차 이상의 차수를 갖는 항에 대하여 기약다항식을 적용하여 m-1차 이하의 표준기저들로 나타나게 하였다. 제안된 알고리즘의 회로구현을 위해 멀티플렉서를 사용하여 회로를 구성하였고, GF(24)에 대한 설계의 예를 보였다. 새로운 승산회로는 그 구성이 규칙성을 가지며 m의 증가에 대한 확장이 용이하다. 또한, 타 논문과의 비교결과 사용소자의 수가 비교적 적다. 따라서, VLSI의 실현과 타 연산회로에의 적용에 적합하다 할 수 있다.

유한체상에서의 선형디지털스위칭함수 구성 (A Construction of the Linear Digital Switching Function over Finite Fields)

  • 박춘명
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.2201-2206
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    • 2008
  • 본 논문에서는 유한체의 수학적 성질과 그래프이론을 바탕으로 GF(P)상의 선형디지털스위칭함수구성을 효과적으로 구성하는 한가지 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 주어진 임의의 디지털스위칭함수의 입출력 사이의 연관관계특성으로 부터 DCG를 도출한 후에 노드의 개수를 인수분해한다. 이때 행렬방정식을 해당 차수보다 낮은 기약다항식으로 인수분해하여 그 결과를 부분회로실현한 다음 선형결합함으로써 최종 선형디지털스위칭함수를 구성하였다. 그 결과 기존의 방법에 비해 선형디지털스위칭함수구성을 상당히 간단화 할 수 있었으며 회로구성은 유한체 GF(P)내에서 정의된 가산기와 계수곱셈기를 사용하여 용이하게 실현 할 수 있다.

멀티플렉서를 이용한 $GF(2^m)$상의 승산기 ((Multiplexer-Based Away Multipliers over $GF(2^m))$)

  • 황종학;박승용;신부식;김흥수
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권4호
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    • pp.35-41
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    • 2000
  • 본 논문에서는 유한체 GF(2/sup m/)상에서 두 다항식의 승산 알고리즘을 제시하였다. 이 알고리즘은 반복적인 배열로 병렬 승산을 효과적으로 실현하며, 동일한 시간에 고속 동작을 실현한다. 제시된 승산기는 승산연산부와 mod연산부, 원시 기약다항식연산부로 구성하였다. 승산연산부는 멀티플렉서, X-OR게이트, AND게이트, MUX로 구성하였으며, mod연산부는 AND게이트, X-OR게이트로 구성하였다. 또한 본 논문에서 제시한 승산에는 효과적인 파이프형을 도입하였다. 도출된 모든 승산기는 고속 동작하며, 회로 복잡성이 감소한다. 셀들의 내부결선도는 VLSI 실현에 적합하도록 규칙적으로 구성되었다.

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