• Proceedings of the Korea Institutes of Information Security and Cryptology Conference
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• 1995.11a
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• pp.173-182
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• 1995

모듈라 멱승(modular exponentiation) 연산은 암호학에서 기본적이고 중요한 연산이다. 그러나, 이는 다정도 정수(multiple precision integer)들을 다루기 때문에 그 연산시 간이 무척 많이 걸리므로 이를 단축시킬 필요가 있다. 모듈라 멱승 연산은 모듈라 곱셈(modular multiplication)의 반복으로서, 전체 연산시간을 단축시키기 위해서는 모듈라 곱셈의 수행시간을 단축시키거나, 모듈라 곱셈의 반복횟수를 줄이는 것이 필요하다. 본 논문에서는 모듈라 곱셈을 빠르게 수행하기 위한 알고리즘 두 개를 제안한다. 하나는 서로 다른 두 수의 모듈라 곱셈 알고리즘이고, 다른 하나는 모듈라 제곱을 빠르게 수행하는 알고리즘이다. 이 둘은 기존의 모듈라 곱셈 알고리즘들에 비해 각각 절반과, l/3가량의 단정도 곱셈(single-precision multiplication)만을 필요로 한다. 실제로 PC상에서 구현한 결과 각각 100%와 30%의 속도향상을 보인다.

• Proceedings of the Korea Institutes of Information Security and Cryptology Conference
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• 1998.12a
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• pp.137-147
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• 1998

RSA 암호 시스템에서 512비트 이상의 큰 정수 소수의 모듈라 멱승 연산이 필요하기 때문에 효율적인 암호화 및 복호화를 위해서는 모듈라 멱승 연산의 고속 처리가 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 몫을 추정하여 모듈라 감소를 실행하고 carry-save 덧셈과 중간 곱의 크기를 제한하는 interleaved 모듈라 곱셈 및 감소 기법을 이용하여 모듈라 멱승 연산을 수행하는 고속 모듈라 멱승 연산 프로세서를 논리 자동 합성 기법을 바탕으로 하는 탑다운 선계 방식으로 VHDL을 이용하여 모델링하고 SYNOPSIS 툴을 이용하여 합성 및 검증한 후 XILINX XC4025 FPGA에 구현하여 성능을 평가 및 분석한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1999.10a
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• pp.670-672
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• 1999

소인수 분해 문제 혹은 이산대수 문제의 어려움에 근거한 공개키 암호 시스템에서는 큰 수에 대한 모듈라 멱승연산이 전체 시스템의 속도를 좌우하는 큰 요인이 된다. 모듈라 멱승 연산은 모듈라 곱셈으로 이루어진 연산이므로 모듈라 곱셈의 횟수를 줄이거나 빠른 모듈라 곱셈을 이용하면 멱승 연산의 계산 속도가 향상한다. 모듈라 곱셈 방법 중에서도 메모리를 적게 사용하면서도 고속인 방법들을 골라 비교하여 본다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.11b
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• pp.901-904
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• 2002

정보의 암호화와 인증, 디지털 서명등에 효율적인 공개키 암호 시스템의 주 연산은 모듈라 멱승 연산이며 이는 모듈라 곱셈의 연속적인 반복 수행으로 표현될 수 있다. 본 논문에서는 Montgomery 모듈라 곱셈 알고리즘을 사용하여 모듈라 곱셈을 효율적으로 수행하기 위한 모듈라 멱승 연산기를 구현하였으며 Montgomery 모듈라 곱셈시 발생하는 케리 진파 문제를 해결하기 위하여 CPA을 대신하는 CSA를 사용함으로써 멱승 연산시 발생하는 지연시간을 최소화시키는 결과가 얻어짐을 보였다. 본 논문에서는 Montgomery 모듈라 멱승 연산기 구현을 위하여 VHDL 구조적 모델링을 통하여 Synopsys사의 VSS와 Design analyzer를 이용한 논리 합성을 하였고 Mentor Graphics사 Model sim 및 Xilinx사 Design manager의 FPGA 시뮬레이션을 수행하여 성능을 검증 하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.7 no.2
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• pp.73-92
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• 1997

A modular exponentiation( E$M^{$=varepsilon$}$mod N) is one of the most important operations in Public-key cryptography. However, it takes much time because the modular exponentiation deals with very large operands as 512-bit integers. Modular exponentiation is composed of repetition of modular multiplications, and the number of repetition is the same as the length of the addition-chain of the exponent(E). Therefore, we can reduce the execution time of modular exponentiation by finding shorter addition-chain(i.e. reducing the number of repetitions) or by reducing the execution time of each modular multiplication. In this paper, we propose an addition-chain heuristics and two fast modular multiplication algorithms. Of two modular multiplication algorithms, one is for modular multiplication between different integers, and the other is for modular squaring. The proposed addition-chain heuristics finds the shortest addition-chain among exisiting algorithms. Two proposed modular multiplication algorithms require single-precision multiplications fewer than 1/2 times of those required for previous algorithms. Implementing on PC, proposed algorithms reduce execution times by 30-50% compared with the Montgomery algorithm, which is the best among previous algorithms.

• Proceedings of the Korea Institutes of Information Security and Cryptology Conference
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• 1998.12a
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• pp.329-333
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• 1998

대부분의 공개키 암호시스템은 큰 수의 모듈라 멱승을 기본으로 한다. 본 논문에서는 대표적인 고속 모듈라 멱승 알고리즘인 몽고메리법에 대해 윈도우법을 결합하여 연산한 결과효율성이 향상됨을 보였고, 이러한 결과를 윈도우법과 비교하여 실험하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.04c
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• pp.313-315
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• 2003

분할 및 합병 개념에 바탕을 둔 모듈라 신경망이 자동차 번호판 문자 인식에서 단일 신경망 사용 보다 학습 질 측면이나 학습 속도 면에서 좋은 결과를 보였다. 본 논문에서는 번호판 인식을 위한 모듈라 신경망 구성 시, 특징 벡터 클러스터링 방법에 따른 모듈라 신경망의 성능을 평가하였다. K-means Clustering 알고리즘을 이용하여 유사한 특징 벡터를 그룹핑하는 방법과 본 논문에서 제안한 알고리즘을 사용하여 유사하지 않는 특징 벡터들을 그룹핑하는 방법 각각을 구현하여 실험하였다. 실험결과, 유사하지 않는 특징 벡터들로 모듈라 신경망을 구성할 경우가 그렇지 않은 경우보다 좋은 인식 결과를 보였다.

• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.9 no.1
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• pp.135-146
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• 1999

Most public key cryptosystems are constructed based on a modular exponentiation, which is further decomposed into a series of modular multiplications. We design a new systolic array multiplier to speed up modular multiplication using Montgomery algorithm. This multiplier with simple circuit for each processing element will save about 14% logic gates of hardware and 20% execution time compared with previous one.

• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.10 no.1
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• pp.89-97
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• 2000

공개키 암호 시스템 중에서 가장 널리 사용되는 RSA 암호 시스템은 키의 분배와 권리가 용이하고, 디지털 서명이 가능한 장점이 있으나, 암호화와 복호화 과정에서 512 비트 이상의 큰 수에 대한 멱승과 모듈라 감소 연산이 요구되기 때문에 처리 속도의 지연이 큰 문제가 되므로 모듈라 멱승 연산의 고속 처리가 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 몫을 추정하여 중간 곱의 크기를 제한하는 interleaved 모듈라 곱셈 기법을 이용하여 모듈라 멱승 연산을 수행하는 고속 RSA 암호 칩을 VHDL을 이용하여 모델링하고 Faraday FG7000A 라이브러리를 이용하여 합성하고 타이밍 검증하여 단일 칩 IC로 구현하였다. 구현된 암호 칩은 75,000 게이트 수준으로 합성되었으며, 동작 주파수는 50MHz이고 1회의 RSA 연산을 수행하는데 소요되는 전체 클럭 사이클은 0.25M이며 512비트 당 처리 속도는 102.4Kbit/s였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.41 no.4
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• pp.57-66
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• 2004

This paper proposes the design of a 2,048-bit RSA based on RNS(residue number systems) Montgomery modular multiplier As the systems that RNS processes a fast parallel modular multiplication for a large word partitioned into small words, we introduce Montgomery reduction method(MRM)［1］based on Wallace tree modular multiplier and 33 RNS bases with 64-bit size for RNS Montgomery modular multiplication in this paper. Also, for fast RNS modular multiplication, a modified method based on Chinese remainder theorem(CRT)［2］ is presented. We have verified 2,048-bit RSA based on RNS using Samsung 0.35${\mu}{\textrm}{m}$ technology and the 2,048-bit RSA is performed in 2.54㎳ at 100MHz.