• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.328-332
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• 2006

정보 보호 응용에 새로운 이슈가 되고 있는 ECC 공개키 암호 알고리즘은 유한체 차원에서의 효율적인 연산처리가 중요하다. 직렬 유한체 곱셈기의 근간은 Mastrovito의 직렬 곱셈기에서 유래한다. 본 논문에서는 polynomial basis 방식을 적용하고 식을 유도하여 Mastrovito의 직렬 유한체 곱셈방식의 3배 성능을 보이는 유한체 곱셈기를 제안하고, HDL로 기술하여 기능을 검증하고 성능을 평가한다. 설계된 3배속 직렬 유한체 곱셈기는 부분합을 생성하는 회로의 추가만으로 기존 직렬 곱셈기의 3배의 성능을 보여주었다. 비도 높은 암호용으로 연구된 유한체 곱셈 연산기는 크게 직렬 유한체 곱셈기, 배열 유한체 곱셈기, 하이브리드 유한체 곱셈기으로 분류되어 왔다. 본 논문에서는 Mastrovito의 곱셈기의 구조를 기본으로 하고, 수식적으로 공통인수를 끌어내어 후처리하는 기법을 유도하여 적용한다. 제안한 방식으로 설계한 새로운 유한체 곱셈기는 HDL로 구현하여 소프트웨어 측면 뿐 아니라 하드웨어 측면에서도 그 기능과 성능을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권2호
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• pp.84-95
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• 2006

유한체의 H/W 구현에는 정규기저를 사용하는 것이 효과적이며, 특히 타입 I의 최적 정규기저를 갖는 유한체의 H/W 구현이 효율적이다 Massey-Omura등이 직렬곱셈 연산기를 제안한 이후 Agnew 등이 이를 개선하였으며 최근에 Reyhani-Masoleh 와 Hasan은 공간 복잡도는 크게 개선하였으나 Path Delay가 조금 늘어난 연산기를 제안하였고 2004년에는 Kwon 등이 Agnew등의 것과 같은 Path Delay를 가지나 공간 복잡도는 Reyhani-Masoleh와 Hasan등의 것 보다 조금 더 큰 연산기를 제시하였다. 이 논문에서는 타입 (m, k) 인 가우스 주기를 갖는 유한체 중에서 $GF(mk+1)^{\ast}$=<2>를 만족하는 유한체 $GF(2^m)$은 타입 I 최적 정규기저를 갖는 유한체인 $GF(2^{mk})$의 부분체인 것을 이용하여 Reyhani-Masoleh 와 Hasan의 직렬 곱셈 연산기를 재구성하여 같은 면적 복잡도를 유지하면서 XOR Time Delay를 개선한 직렬곱셈 연신기를 구성하였다. 즉, k=4,6 인 경우는 Kwon등의 경우와 같은 Path Delay를 가지나 공간 복잡도 에서 효율적이고, k=10인 경우는 XOR Path Delay en 경우 보다 20\%$ 개선되었고, 공간 복잡도는 Reyhani-Masoleh 와 Hasan의 것과는 같고 Kwon등의 것 보다는 XOR gate 가 32개 줄어든 효율적인 연산기 이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권3B호
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• pp.355-361
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• 2001

유한체(Galois Field) 상에서의 곱셈(multiplication)을 구현하는 방법은 크게 병렬 곱셈기(parallel multiplier)와 직렬 곱셈기(serial multiplier)로 나누어질 수 있는데, 구현시 하드웨어 면적을 작게 차지한다는 장점 때문에 직렬 곱셈기가 널리 사용된다. 하지만 이 직렬 곱셈기를 이용하여 계산을 하기 위해서는 병렬 곱셈기에 비해 많은 시간이 필요하게 된다. 직렬기법과 병렬기법의 결합이 이를 보완할 수 있게 된다. 본 논문에서는 복잡도는 직렬 곱셈기와 큰 차이가 없으면서 연산시간을 줄인 곱셈기*(multiplier)를 제안하였다. 이 곱셈기를 사용하면 복잡도는 크게 늘어나지 않았으면서 유한체 상에서의 곱셈을 하는데 필요한 시간을 줄이는 효과를 얻을 수 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.45-50
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• 2008

유한체 연산기는 생성 기약다항식과 원소의 표현 방법에 따라 효율성에 많은 영향을 받는다. 본 논문에서는 홀수 소수 p에 대한 확장체 GF$(p^n)$ 위의 곱셈에 대한 두 가지 직렬곱셈기를 제안한다. 기약 이항 다항식을 이용한 직렬 곱셈기는 (2n+5)개의 레지스터, 2개의 MUX, 2개의 GF(p)곱셈기, 1개의 GF(p) 덧셈기를 사용하여 $n^2+n$ 클럭 싸이클 이후에 곱셈 결과를 얻는 구조이다. 기약 AOP를 이용한 직렬 곱셈기는 (2n+5)개의 레지스터, 1개의 MUX, 1개의 GF(p)곱셈기, 1개의 GF(p) 덧셈기를 사용하여 $n^2$+3n+2 클럭 싸이클 이후에 곱셈결과를 얻는다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권4호
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• pp.115-124
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• 2015

본 논문에서는 직렬 십진 곱셈기의 성능을 향상시키는 방안을 제안하고 다중 digit을 동시에 연산하는 방안을 제안한다. 제안하는 직렬 십진 곱셈기는 부분 곱 생성단계의 2배수, 4배수를 생성하기 위한 인코딩 모듈을 없애고 쉬프트 연산만으로 부분 곱을 생성해 지연시간을 감소시킨다. 또한 다중 digit 연산을 이용해 연산의 횟수를 줄인다. 제안하는 직렬 십진 곱셈기의 성능을 평가하기 위해서 Synopsys사의 Design Compiler를 이용하여 SMIC사의 110nm CMOS 공정 라이브러리로 합성하였다. 그 결과 제안한 곱셈기는 기존의 직렬 십진 곱셈기와 비교해 전체 면적은 4% 증가하였지만, 전체 지연시간은 5% 감소함을 보였다. 또한 동시 연산 수가 증가함에 따른 제안한 다중 digit 곱셈기의 면적과 지연시간의 trade-off를 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.33-44
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• 2008

페어링 기반의 암호시스템의 효율성은 페어링 연산의 효율성에 기반하며 페어링 연산은 유한체 GF$(3^m)$에서 많이 고려된다. 또한 페어링의 고속연산을 위하여 삼항 기약다항식을 고려하며 이를 기반으로 하는 하드웨어 설계방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존의 GF(3) 연산보다 효율적인 새로운 GF(3) 덧셈 및 곱셈 방법을 제안하며 이를 기반으로 새로운 GF$(3^m)$ 덧셈-뺄셈 unified 연산기를 제안한다. 또한 삼항 기약다항식을 특징을 이용한 새로운 GF$(p^m)$ MSB-first 비트-직렬 곱셈기를 제안한다. 제안하는 MSB-first 비트-직렬 곱셈기는 기존의 MSB-first 비트-직렬 곱셈기보다 시간지연이 대략 30%감소하며 기존의 LSB-first 비트-직렬 곱셈기보다 절반의 레지스터를 사용하여 효율적이며, 제안하는 곱셈 방법은 삼항 기약다항식을 사용하는 모든 유한체에 적용가능하다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권2호
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• pp.49-54
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• 2008

유한체 연산 기반의 암호시스템에서 곱셈 연산은 가장 주된 연산부로 구성된다. 또한 곱셈기 설계 환경의 자원이 제약적인 경우 비트-직렬 구조가 많이 고려된다. 본 논문은 기존의 비트-직렬 곱셈기에 비하여 작은 시간 복잡도를 가지는 삼항 기약 다항식 기반의 유한체 고속 비트-직렬 곱셈기를 제안한다. 제안하는 두 가지 타입의 곱셈기는 기존의 곱셈기에 비하여 시간 복잡도면에서는 모두 효율적이고, Interleaved 곱셈기의 $m{\cdot}MUL+2m{\cdot}ADD$ 시간지연 보다 작은 $(m+1){\cdot}MUL+(m+1){\cdot}ADD$ 시간 지연만으로 수행이 가능하다. 따라서 확장체의 표수가 작은 타원곡선 암호 시스템, 페어링 기반의 암호시스템에서 고속 동작가능하며, 표수가 2 또는 3인 경우 기존의 곱셈기 보다 대략 2배 빠르게 동작한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.1207-1212
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• 2013

유한체 연산은 부호이론과 암호학에 널리 쓰이고 있으므로, 유한체 연산의 복잡도를 낮출 수 있는 연산기가 절실하게 필요하다. 그런데 연산기의 복잡도는 유한체의 원소를 표현하는 방법에 달려있다. 복잡도를 줄이기 위해서, 지금까지 알려진 원소를 표현하는 가장 좋은 방법이 최적정규기저를 사용하는 것이다. 본 논문에서는 최적정규기저로 표현된 원소의 곱셈시에 구축되는 곱셈행렬의 1의 개수를 최소화하는 알고리즘을 개발하여 시간과 공간을 최소화하는 곱셈기를 제안하고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.56-63
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• 2001

본 논문에서는 부분체(24)를 갖는 유한체 GF(216)의 곱셈기를 설계하였다. 이런 설계는 부분체를 이용한 비트 병렬 곱셈기를 사용한 순차 논리 곱셈기를 만들기 위해 사용된다. 부분체 상의 병렬연산기를 사용하여 유한체 GF(216)의 직렬 곱셈기를 설계하면 기존의 직렬 곱셈기보다는 짧은 지연시간을 얻을 수 있으며, 병렬 곱셈기보다는 적은 하드웨어로 구현할 수 있다. 이러한 설계는 유용한 특징을 갖는다. 여기서는 회로 복잡도와 지연시간의 특징을 비교하고 C언어를 이용하여 시뮬레이션 결과를 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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• pp.255-258
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• 2004

정보 보호 응용에 새로운 이슈가 되고 있는 ECC 공개키 암호 알고리즘은 유한체 차원에서의 효율적인 연산처리가 중요하다. 직렬 유한체 곱셈기의 근간은 Mastrovito의 직렬 곱셈기에서 유래한다. 본 논문에서는 polynomial basis 방식을 적용하고 식을 유도하여 Mastovito의 직렬 유한체 곱셈방식의 3배 성능을 보이는 유한체 곱셈기를 제안하고, HDL로 기술하여 기능을 검증하고 성능을 평가한다. 설계된 3배속 직렬 유한체 곱셈기는 부분합을 생성하는 회로의 추가만으로 기존 직렬 곱셈기의 3배의 성능을 보여주었다.