• Title/Summary/Keyword: 연산 감소

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Efficient Implementation of Finite Field Operations in NIST PQC Rainbow (NIST PQC Rainbow의 효율적 유한체 연산 구현)

  • Kim, Gwang-Sik;Kim, Young-Sik
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.31 no.3
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    • pp.527-532
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    • 2021
  • In this paper, we propose an efficient finite field computation method for Rainbow algorithm, which is the only multivariate quadratic-equation based digital signature among the current US NIST PQC standardization Final List algorithms. Recently, Chou et al. proposed a new efficient implementation method for Rainbow on the Cortex-M4 environment. This paper proposes a new multiplication method over the finite field that can reduce the number of XOR operations by more than 13.7% compared to the Chou et al. method. In addition, a multiplicative inversion over that can be performed by a 4x4 matrix inverse instead of the table lookup method is presented. In addition, the performance is measured by porting the software to which the new method was applied onto RaspberryPI 3B+.

Implementation of efficient DNA Sequence Generate System with Genetic Algorithm (유전자 알고리즘을 이용한 DNA 서열 생성 시스템의 효율적인 구현에 대한 연구)

  • Lee Eun-Kyung;Lee Seung-Ryeol;Kim Dong-Soon;Chung Duck-Jin
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.43 no.5 s.311
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    • pp.44-59
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    • 2006
  • This paper describes the efficient implementation of DNA sequence generate system with genetic algorithm for reducing computation time of NACST. The proposed processor is based on genetic algerian with fitness functions which would suit the point of reference for generated sequences. In order to implement efficient hardware structure, we used the pipelined structure. In addition our design was applied the parallelism to achieve even better simulation time than the sequence generator system which is designed on software. In this paper, our hardware is implemented on the FPGA board with xc2v6000 devices. Through experiment, the proposed hardware achieves 467 times speed-up over software on a PC and sequence generate performance of hardware is same with software.

FPGA-based Implementation of Fast Edge Detection using Sobel Operator (소벨 연산을 이용한 FPGA 기반 고속 윤곽선 검출 회로 구현)

  • Ryu, Sang-Moon
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.26 no.8
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    • pp.1142-1147
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    • 2022
  • The edges of image should be detected first so that the objects in the image can be identified. An hardware-implemented edge detection algorithm outperforms its software version. Sobel operation is the most suitable algorithm for an hardware implementation of edge detection. And lots of works have been done to perform Sobel operations efficiently on FPGA-based hardware. This work proposes how to implement fast edge detection circuit on FPGA, which is based on the conventional circuit for edge detection using Sobel operator. The newly proposed circuit is suitable for processing images when the images are stored in memory devices and outperforms the conventional one with little additional FPGA resources. Both the conventional circuit and the proposed circuit were implemented on an FPGA. And the result showed that the proposed circuit almost doubles the performance in processing images and needs little additional FPGA resources.

Circuit Design of Modular Multiplier for Fast Exponentiation (고속 멱승을 위한 모듈라 곱셈기 회로 설계)

  • 하재철;오중효;유기영;문상재
    • Proceedings of the Korea Institutes of Information Security and Cryptology Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.221-231
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    • 1997
  • 본 논문에서는 고속 멱승을 위한 모듈라 곱셈기를 시스토릭 어레이로 설계한다. Montgomery 알고리듬 및 시스토릭 어레이 구조를 분석하고 공통 피승수 곱셈 개념을 사용한 변형된 Montgomery 알고리듬에 대해 시스토릭 어레이 곱셈기를 설계한다. 제안 곱셈기는 각 처리기 내부 연산을 병렬화 할 수 있고 연산 자체도 간단화 할 수 있어 시스토릭 어레이 하드웨어 구현에 유리하며 기존의 곱셈기를 사용하는 것보다 멱승 전체의 계산을 약 0.4배내지 0.6배로 감소시킬 수 있다.

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Performance Enhancement of Parallel Prime Sieving Computation with Hybrid Programming and Pipeline Scheduling (하이브리드 프로그래밍과 파이프라인 작업을 통한 병렬 소수 연산 성능 향상)

  • Ryu, Seung-yo;Kim, Dongseung
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2015.04a
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    • pp.114-117
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    • 2015
  • 이 논문에서는 소수 추출 방법인 Sieve of Eratosthenes 알고리즘을 병렬화하되 실행시간과 에너지 소모 면에서 개선된 효과를 얻고자 한다. 멀티코어 프로세서의 공유 메모리를 효율적으로 활용하도록 하이브리드 병렬 프로그래밍 모델을 적용하고, 부하 균등화를 정교하게 조절하도록 파이프라인 작업 방식을 도입하였다. 실험결과 이전 방식보다 연산속도가 향상되었고, 에너지 사용량도 감소함을 확인하였다.

Fast Modular Exponentiation on a Systolic Array (시스톨릭 어레이상에서 고속 모듈러 지수 연산)

  • 이건직
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.8 no.1
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    • pp.39-52
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    • 1998
  • 본 논문에서는 모듈러 지수승시에 요구되는 모듈러 곱셈의 반복 횟수를 줄이기 위해 SM(m)기법을 제안하며 지수를 SM(m)표현과 시스톨릭 SM(m) 표현으로 변환한다.그리고 변환된 스스톨릭 SM(m) 표현으로부터 모듈러 지수연산을 위한 선형시스톨릭 어레이를 제시한다. 제안된 기법은 기존의 방법보다 소프트웨어로 구현시에 선 계산기에 필요한 기업 장소의 크기를 줄였으며, 선형 시스톨릭 어레이로 구현시에 기존의 방법들보다 처리기의 개수를 감소시키며, 처리기내에 필요한 기억 장소의 크기를 줄였다. 수정된 부호화 디지트 기법과 비교하면 처리기의 개수를 24%정도 줄일 수 있다.

An Acoustic Echo Cancelling using Modified AUMDF Algorithm (수정된 AUMDF 알고리듬을 이용한 음향 반향 제거)

  • 채상훈;천영호;백홍기
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2000.09a
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    • pp.537-540
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    • 2000
  • 일반적으로 음향 반향 제거에서 반향의 임펄스 응답이 큰 경우 주파수 영역의 알고리듬은 시간 영역 알고리듬에 비해 긴 임펄스 응답에 따른 많은 계산량과 입력신호의 통계적 특성에 의한 영향을 줄일 수 있다. 그러나 주파수 영역 알고리듬에서는 시간 영역의 신호를 주파수 영역으로 변환시킬 때 필터 차수의 2배의 FFT 연산이 필요하게 되어, 긴 차수로 인한 실행 시간 지연이 발생하고 많은 메모리가 필요하다. 이러한 문제점을 감소시키고 수렴성능을 향상시키기 위한 MDF 알고리듬이 제안되었으나 계산량이 많은 단점이 있고, UMDF와 AUMDF 알고리듬은 계산량은 감소되나 수렴성능이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 기존의 MDF 알고리듬과 거의 동일한 수렴성능을 유지하면서 연산량과 메모리를 줄일 수 있는 수정된 AUMDF 알고리듬을 제안하였으며, 모의 실험을 통해 결과를 확인하였다.

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Hybrid Control Method of PI Control and Model Predictive Control with Reduced Computation for improving dynamic characteristic of 3-Level NPC AC/DC Converter Control (3-Level NPC 컨버터의 동특성 향상을 위한 PI제어와 연산량 감소 모델예측제어의 혼합제어기법)

  • Song, Jun-Ho;Kang, Kyung-Min;Hong, Seok-Jin;Won, Chung-Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.11a
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    • pp.25-26
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    • 2017
  • 본 논문은 양극성 직류배전망 연계를 위한 3-level NPC AC/DC 컨버터 제어 시 PI제어와 연산량 감소 모델예측제어를 혼합한 제어 기법을 제안한다. 이를 통해 기존에 비해 향상된 동특성을 확인할 수 있다. 제안하는 제어 기법을 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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An Advanced Successive Elimination Algorithm Using Mean Absolute Difference of Neighboring Search Points (경계점의 절대 오차 평균을 이용한 개선된 연속 제거 알고리즘)

  • Jung, Soo-Mok
    • Journal of the Korea Computer Industry Society
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    • v.5 no.5
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    • pp.755-760
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    • 2004
  • In this paper, an advanced successive elimination algorithm was proposed using mean absolute difference of neighboring search points. By using mean absolute difference of neighboring search points, the search point in motion estimation can be eliminated effeciently without matching evaluation that requires very intensive computations. By using adaptive MAD calculation algorithm, the candidate matching block can be eliminated early. So, the number of the proposed algrorithm was verified by experimental results.

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Cloud-Based Consolidation Authentication System for Energy-Aware Biometric (생체인증의 에너지 효율을 위한 클라우드 기반의 통합인증 시스템)

  • Song, ChungGeon;Choi, Heeseok;Kang, Jihun;Chung, Kwangsik;Yu, Heonchang
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2016.10a
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    • pp.376-379
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    • 2016
  • 최근 대규모 사용자를 대상으로 하는 응용 서비스에서 생체인증의 도입이 증가함에 따라, 생체인증을 수행하는 기반 시스템이 요구하는 연산 자원과 저장 능력이 높아지고 있다. 그러나 기존의 연구에서는 이러한 요구사항에 대하여 시스템의 정량적 확대만을 고려하고 있어 많은 컴퓨팅 비용과 에너지 소모를 야기한다. 따라서 본 연구에서는 대규모 사용자를 대상으로 하는 인증 시스템에서 매칭작업에 대한 연산량 최소화와 에너지 사용면에서의 효율성을 위하여 클라우드 기반의 통합인증 시스템을 설계하고 이를 효율적으로 운용하는 방법을 제시한다. 연구의 결과는 인증 서비스의 운용비용 감소와 탄소배출 감소를 이루어 생체인증 관련 산업발전에 기여할 것으로 기대된다.