• 제목/요약/키워드: 기저체 연산

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$F_{2^m}$상에서 곱셈에 대한 역원을 구하는 빠른 알고리즘 (Fast Algorithms for Finding Multiplicative Inverses in $F_{2^m}$)

  • 김이용;김진욱;박근수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (1)
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    • pp.604-606
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    • 2001
  • 타원 곡선이 정의되는 유한체외 연산 중 곱셈에 대한 역원을 빠르게 구하는 것은 타원 곡선 암호시스템의 성능 향상에 있어 중요한 요소이다. 본 논문에서는 이진체 $F_{2m}$ 상에서 다항식 기저를 사용하는 경우 곱셈에 대한 역원을 빠르게 구하는 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘은 기약 다항식으로부터 미리 계산 가능한 테이블을 만들어 테이블 참조 방식으로 속도 향상을 꾀한다. 이 방법을 사용할 경우 이전에 알려진 가장 빠른 방법보다 10~20% 정도 성능 향상이 있다.다.

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대수적 복호에 의한 Golay 부호의 고속 복호기 설계 (High-Speed Algebraic Decoding of the Golay Codes)

  • 김창규
    • 정보보호학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.53-60
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    • 1996
  • 오증 요소로부터 오류위치다항식의 계수를 계산함으로서 (23,12) Golay 부호를 복호할 수 있는 대수적 복호법이 최근 증명되었다. GF(2)상에서의 3중 오류정정 BCH부호의 복호법을 이 부호에 완벽하게 적용하여 해석하는 것을 소개한다. 그리고 GF(2)에 대한 최적의 정규기저를 구하여 이를 유한체 연산에 적용하며 단계별로 복호 회로의 구성을 제시한다. 이는 기존의 복호기보다 논리회로적으로 간단하며, 복호된 정보를 얻기까지 35번의 치환이 필요하다.

$GF(2^m)$에서 삼항 기약 다항식을 이용한 약한 쌍대 기저 기반의 효율적인 지수승기 (Efficient polynomial exponentiation in $GF(2^m)$with a trinomial using weakly dual basis)

  • 김희석;장남수;임종인;김창한
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권8호
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    • pp.30-37
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    • 2007
  • 유한체 $GF(2^m)$에서의 다항식의 지수승 연산은 암호학(Cryptography), DSP(digital signal processing), 에러 정정 코드에서 기본적인 연산으로 사용되어진다. 기존의 방법들은 지수승 연산을 병렬처리가 가능한 Right-to-Left 이진 방법으로 구성하여 연산시간을 줄이는 방법을 사용하였다. 본 논문에서는 기존의 다항식 기저에서 Right-to-Left 이진 방법으로 구성되었던 다항식의 지수승기를 약한 쌍대 기저 기반에서 삼항 기약다항식을 이용한 Left-to-Right 이진 형태로 구성한다. 제안하는 방법은 Left-to-Right는 고정된 다항식을 곱한다는 점에 착안, 사전계산을 이용하여 연산량을 감소시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법은 제곱기(squarer)와 곱셈기(multiplier)를 모두 수행하는 시간이 기존 지수승기의 곱셈기의 연산 시간보다 같거나 작아 Left-to-Right 형태와 Right-to-Left 형태의 기존 지수승기보다 각각 기약 다항식이 $x^m+x+1$의 경우 약 17%, 10%, $x^m+x^k+1(1의 경우 약 21%, 9%, $x^m+x^{m/2}+1$의 경우 15%, 1%의 시간이 단축된다.

가우시안 정규기저를 이용한 $GF(2^m)$상의 새로운 곱셈 알고리즘 및 VLSI 구조 (A New Multiplication Algorithm and VLSI Architecture Over $GF(2^m)$ Using Gaussian Normal Basis)

  • 권순학;김희철;홍춘표;김창훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권12C호
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    • pp.1297-1308
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    • 2006
  • 유한체상의 곱셈은 타원곡선 암호시스템의 구현에 있어 가장 중요한 연산 중 하나이다. 본 논문에서는 가우시안 정규기저를 이용하여, $GF(2^m)$상의 새로운 곱셈 알고리즘 및 VLSI 구조를 제안한다. 제안된 곱셈 알고리즘은 정규기저 원소의 대칭성이용과 계수의 인덱스 변형에 기반하며, 타원곡선 암호 시스템을 위해 NIST(National Institute of Standards and Technology) 및 IEEE 1363에서 권고하는 다섯 가지 $GF(2^m)$, $m\in${163, 233, 283, 409, 571}, 모두에 적용 할 수 있다. 제안된 곱셈알고리즘에 기만한 VLSI 구조는 기존의 $GF(2^m)$상의 정규기저 곱셈기에 비해 속도 혹은 하드웨어 면적에 있어 향상된 성능을 보인다. 또한 본 논문에서는 정규기저 원소의 기본 곱셈 행렬을 쉽게 찾을 수 있는 방법을 제시한다.

유한체에서 Boolean 행렬의 복잡도에 관한 연구 (Complexity of Boolean matrices in finite fiels)

  • 조인호;임종인;정석원
    • 한국정보보호학회:학술대회논문집
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    • 한국정보보호학회 1992년도 정기총회및학술발표회
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    • pp.131-138
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    • 1992
  • 공용키 암호법의 대표적인 것으로 El Gamal 암호법과 RSA 암호법이 있는데, RAS 암호법은 정수의 인수분해가 어렵다는 것에 안전성을 둔 반면에 El Gamal 암호법은 discrete logarithm을 푸는 것이 어렵다는데 안전성을 두고 있다. (6) 그런데 유한체상의 멱승과 곱셈이 효율적으로 수행이 된다면 El Gamal 암호법이 유용하다는 사살을 알게 되었다. 그런데 Copperxmith의 이산로그 알고리즘을 이용하면 n〉1000이 되어야 El Gamal 암호법이 안전성을 보장 받을 수 있으나 이 경우 복잡도의 증가로 인한 gate수의 급속한 증가로 고속연산전용 VLSI 설계시 어려움이 있다. (3) 그래서 본 논문은 복잡도를 줄일 수 있는 정규기저들의 탐색에 연구의 중점을 두었다.

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가우시안 정규기저를 갖는 GF(2n)의 곱셈에 대한 오류 탐지 (Fault Detection Architecture of the Field Multiplication Using Gaussian Normal Bases in GF(2n)

  • 김창한;장남수;박영호
    • 정보보호학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.41-50
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    • 2014
  • 본 논문에서는 가우시안 정규기저를 갖는 유한체 $GF(2^n)$의 곱셈기 오류 탐지 방법을 제시한다. 제안하는 오류 탐지 방법은 하드웨어로 단순하게 구성된다. 즉 n-bit 출력 직렬 곱셈기에서는 1 개의 AND gate, n+1 개의 XOR gate, 그리고 1 개의 1-bit register로 구성되며, 병렬 곱셈기의 경우 n 개의 AND gate와 2n-1 개의 XOR gate로 구성된다. 제안하는 방법은 C=AB 연산에 홀수개의 오류가 발생하는 경우 탐지가 된다.

공개키 기반의 암호 시스템에 적합한 모듈러 연산기 알고리즘의 효율적인 설계 (Modular Multiplication Algorithm Design for Application of Cryptosystem based on Public Key Structure)

  • Kim, Jungl-Tae;Hur, Chang-Woo;Ryu, Kwang-Ryul
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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    • pp.469-472
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    • 2003
  • 정보보호 기술이 필요로 하는 분야는 위성통신, CATV, 인터넷, 전자문서 교환(EDI ; Electronic Data Exchange)을 포함한 전자상거래(electronic commerce), smart IC card, EFT(Electronic Funds Transfer) 등 거의 모든 정보통신 산업 관련 분야를 망라하고 있다. 특히 이러한 정보시스템의 경우 암호의 누출 및 hacking 문제는 사회 및 국가 안보분야에도 큰 영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서는 최근에 무선통신 환경에 적합한 타원형 곡선 알고리즘의 유한체에서의 polynomial과 normal 기저에 대한 연산 결과를 분석하였다.

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An Efficient Multiplexer-based AB2 Multiplier Using Redundant Basis over Finite Fields

  • Kim, Keewon
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.13-19
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    • 2020
  • 본 논문에서는 유한체상의 여분 기저(redundant basis)를 사용한 모듈러 AB2 곱셈을 수행하는 멀티플렉서(multiplexer) 기반의 기법을 제안한다. 그리고 제안한 기법을 사용하여 효율적인 멀티플렉서 기반의 세미-시스톨릭(semi-systolic) AB2 곱셈기를 제안한다. 모듈러 AB2 곱셈기의 셀 내부의 연산을 멀티플렉서로 처리할 수 있는 수식을 유도한다. 멀티플렉서를 이용하여 셀을 구현하여, 셀의 지연시간을 감소시킨다. 기존의 구조들과 비교하면, 제안한 AB2 곱셈기는 Liu 등, Lee 등, Ting 등, 및 Kim-Kim의 곱셈기들의 AT 복잡도보다 약 80.9%, 61.8%, 61.8%, 및 9.5% 가량이 감소되었다. 따라서, 제안한 곱셈기는 VLSI(very large scale integration) 구현에 적합하며 다양한 응용에 쉽게 적용할 수 있다.

유한체 $GF(2^m)$상의 고속 병렬 승산기의 설계 (Design of High-Speed Parallel Multiplier over Finite Field $GF(2^m)$)

  • 성현경
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권5호
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    • pp.36-43
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    • 2006
  • 본 논문에서는 $GF(2^m)$상에서 표준기저를 사용한 두 다항식의 승산을 비트-병렬로 실현하는 새로운 형태의 고속 병렬 승산기를 제안하였다. 승산기의 구성에 앞서, 피승수 다항식과 기약다항식의 승산을 병렬로 수행한 후 승수 다항식의 한 계수와 비트-병렬로 승산하여 결과를 생성하는 MOD 연산부를 구성하였다. MOD 연산부의 기본 셀은 2개의 AND 게이트와 2개의 XOR 게이트로 구성되며, 이들로부터 두 다항식의 비트-병렬 승산을 수행하여 승산결과를 얻도록 하였다. 이러한 과정을 확장하여 m에 대한 일반화된 회로의 설계를 보였으며, 간단한 형태의 승산회로 구성의 예를 $GF(2^4)$를 통해 보였다. 또한 제시한 승산기는 PSpice 시뮬레이션을 통하여 동작특성을 보였다. 본 논문에서 제안한 승산기는 기본 셀에 의한 MOD 연산부가 반복적으로 이루어짐으로서 차수 m이 매우 큰 유한체상의 두 다항식의 승산에서 확장이 용이하며, VLSI에 적합하다. 또한 승산기회로의 내부에 메모리 소자를 사용하지 않기 때문에 연산과정 중 소자에 의해 발생하는 지연시간이 적으므로 고속의 연산을 수행할 수 있다.

유한체 상에서 고속 연산을 위한 직렬 곱셈기의 병렬화 구조 (Parallelized Architecture of Serial Finite Field Multipliers for Fast Computation)

  • 조용석
    • 정보보호학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.33-39
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    • 2007
  • 유한체 상의 곱셈기는, 오류제어부호, 암호 시스템, 디지털 신호처리 등과 같은 여러 분야에서 기본적인 구성 요소로 사용되고 있다. 그러므로 효율적인 구조를 갖는 유한체 상의 곱셈기를 설계하면 전체적인 시스템의 성능을 대폭 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 기존의 직렬 유한체 곱셈기에 비해 짧은 지연시간을 갖는 새로운 직렬 곱셈기 구조를 제안하였다. 제안한 곱셈기는 유한체의 곱을 표현하는 다항식을 여러 개로 분리한 다음, 이 다항식들을 동시에 처리하는 방식을 사용하여 직렬 곱셈기의 속도를 향상시켰다. 이 곱셈기는 유한체 $GF(2^m)$의 표준기저 상에서 동작하며, 기존의 직렬 곱셈기보다는 짧은 지연시간에 결과를 얻을 수 있고, 병렬 곱셈기보다는 적은 하드웨어로 구현할 수 있다. 제안한 곱셈기는 회로의 복잡도와 지연시간 사이에 적절한 절충을 꾀할 수 있는 장점을 가지고 있다.