• 제목/요약/키워드: 타원곡선 알고리즘

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최적확장체 위에서 정의되는 타원곡선에서의 고속 상수배 알고리즘 (Fast Scalar Multiplication Algorithm on Elliptic Curve over Optimal Extension Fields)

  • 정병천;이수진;홍성민;윤현수
    • 정보보호학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.65-76
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    • 2005
  • EC-DSA나 EC-ElGamal과 같은 타원곡선 암호시스템의 성능 향상을 위해서는 타원곡선 상수배 연산을 빠르게 하는 것이 필수적이다. 타원곡선 특유의 Frobenius 사상을 이용한 $base-{\phi}$ 전개 방식은 Koblitz에 의해 처음 제안되었으며, Kobayashi 등은 최적확장체 위에서 정의되는 타원곡선에 적용할 수 있도록 $base-{\phi}$ 전개 방식을 개선하였다. 그러나 Kobayashi 등의 방법은 여전히 개선의 여지가 남아있다. 본 논문에서는 최적확장체에서 정의되는 타원곡선상에서 효율적인 상수배 연산 알고리즘을 제안한다. 제안한 상수배 알고리즘은 Frobenius사상을 이용하여 상수 값을 Horner의 방법으로 $base-{\phi}$ 전개하고, 이 전개된 수식을 최적화된 일괄처리 기법을 적용하여 연산한다. 제안한 알고리즘을 적용할 경우, Kobayashi 등이 제안한 상수배 알고리즘보다 $20\%{\sim}40\%$ 정도의 속도 개선이 있으며, 기존의 이진 방법에 비해 3배 이상 빠른 성능을 보인다.

타원곡선 공개키 암호 알고리즘을 이용한 전자지불 프로토콜 (Electronic Payment Protocol using Elliptic Curve Public Key Algorithm)

  • 이혁;이정규
    • 정보보호학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.53-63
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    • 2000
  • 전자지불 프로토콜은 하드웨어 구현의 용이성과 안전성의 두 가지 측면을 고려하여 설계되어야 한다. 본 논문에서 제안하는 전자지불 프로토콜은 하드웨어구현을 용이하게 하고 유지비용을 줄이기 위해 초기변수값을 최소로 하는 전자지불 프로토콜에 대칭키 암호알고리즘을 적용하여 주고받는 데이터량을 줄였으며, 안전성을 증가시키기 위해 타원곡선 공개키 암호 알고리즘을 적용하여 타원곡선 공개키 암호 알고리즘이 가지는 특성들을 상속받고록 하였고, 마지막으로 전자지불 프로토콜의 안전성과 효율성을 분석하였다.

타원곡선 암호 시스템의 고속 구현을 위한 VLSI 구조 (VLSI Architecture for High Speed Implementation of Elliptic Curve Cryptographic Systems)

  • 김창훈
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제15C권2호
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    • pp.133-140
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    • 2008
  • 본 논문에서는 $GF(2^{163})$타원곡선 암호 프로세서를 제안한다. 제안한 암호 프로세서는 타원곡선 정수 곱셈을 위해 수정된 Loez-Dahab Montgomery 알고리즘을 채택하고, $GF(2^{163})$상의 산술 연산을 위해 가우시안 정규 기저(Gaussian Normal Basis: GNB)를 이용한다. 높은 처리율을 위해 Lopez-Dahab 방식에 기반한 규칙적인 주소화 방식의 병렬 타원곡선 좌표 덧셈 및 배 연산 알고리즘을 유도하고 $GF(2^{163})$상의 연산을 수행하는 두 개의 워드-레벨 산술 연산기(Arithmetic Unit: AU)를 설계한다. 제안된 타원곡선 암호 프로세서는 Xilinx사의 XC4VLX80 FPGA 디바이스에 구현되었으며, 24,263개의 슬라이스를 사용하고 최대 동작주파수는 143MHz이다. 제안된 구조를 Shu 등의 하드웨어 구현과 비교했을 때 하드웨어 복잡도는 약 2배 증가 하였지만 4.8배의 속도 향상을 보인다. 따라서 제안된 타원곡선 암호 프로세서는 네트워크 프로세서와 웹 서버등과 같은 높은 처리율을 요구하는 타원곡선 암호시스템에 적합하다.

GF($p^m$)상에서 정의되는 타원곡선을 위한 복합 좌표계 응용 (Application of Mixed Coordinate Technique for Elliptic Curves Defined over GF($p^m$))

  • 정재욱
    • 정보보호학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.77-87
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    • 2000
  • 타원곡선 이산대수 문제에 기초한 공개키 암호시스템에서 타원곡선 멱승은 반드시 필요한 연산이며 연산들 중에서 가장 복잡도가 크다. 따라서 효율적인 암호시스템 구현을 위해서는 타원곡선 멱승연산을 효율적으로 구현하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 복합 좌표계(mixed coordinate system)를 이용한 멱승 방법을 GF(pm)상에서 정의되는 타원 곡선을 적용하여 최적의 효율성을 갖는 타원곡선 멱승 구현법을 제안한다. 또한 ‘곱셈을 이용한 역원 연산 알고리즘(IM; Inversion with Multiplication)’을 이용하여 더욱 효율적인 구현이 가능함을 보인다.

실수체 기반 타원곡선 암호시스템의 연산항 연구 (A Study on the Operation Components for Elliptic Curve Cryptosystem based on a Real Number Field)

  • 우찬일;구은희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.795-800
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    • 2012
  • 최근 들어 유, 무선 네트워크를 통한 통신이 비약적으로 발전함에 따라 다양한 서비스가 통신망을 통하여 일상적으로 이루어지고 있다. 이에 따라 데이터 및 개인 정보를 보호할 수 있는 기술이 필수적으로 요구되어 지고 있으며, 이러한 정보보호 문제를 해결할 수 있는 보안 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 다양한 암호 알고리즘들 중 타원곡선 암호의 키 선택 범위를 확장하기 위하여 실수체 기반 타원곡선 알고리즘의 연산항에 대한 연구를 수행하였다. 실험 결과, 실수체를 사용한 타원곡선 암호는 기존의 정수를 이용한 타원곡선 암호보다 다양한 키를 선택할 수 있어 보다 안전한 암호 시스템을 구현할 수 있음을 알 수 있었다.

ARM7TDMI 프로세서를 사용한 $GF(2^{m})$상의 타원곡선 암호시스템 구현 (Software Implementation of Elliptic Curve Cryptosystems over Binary Field for ARM7TDMI Processor)

  • 신종훈;박동진;이필중
    • 한국정보보호학회:학술대회논문집
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    • 한국정보보호학회 2002년도 종합학술발표회논문집
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    • pp.242-245
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    • 2002
  • 본 논문은 ARM7TDMI 프로세서를 사용하여 유한체 GF(2$^{m}$ ) 상에 정의된 타원곡선 암호시스템을 구현한 결과를 제시한다. 타원곡선의 점을 표현하는 좌표계에 따른 비교를 하였고, 사전 계산과 사전 계산을 하지 않는 알고리즘의 구현 결과를 비교하고 있다.

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타원 곡선 암호 알고리즘의 네배점 스칼라 연산 (Point Quadruple Operation on Elliptic Curve Cryptography Algorithm)

  • 문상국;허창우;유광열
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.784-787
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    • 2004
  • 타원곡선 암호시스템에서의 가장 줄기가 되는 연산은 스칼라 곱셈 연산이다. 본 논문에서는 기존의 두배점-덧셈 (double-and-add) 알고리즘으로 처리하였던 스칼라 곱셈 연산을 개선하여 네배점-덧셈(fund-and-add) 알고리즘을 사용하기 위하여 네배점 (point quadruple) 연산을 유도한다. 유도된 식은 C 프로그램을 사용하여 실제 계산에 응용하여 증명하였다. 네배점 스칼라 연산은 타원곡선 암호시스템의 효율적이고 빠른 연산을 처리하는데 응용될 수 있다.

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홀수 표수 확장체위의 타원곡선 고속연산 (An improved method of multiplication on Elliptic Curve Cryptosystems over Small Fields of Odd Characteristic)

  • 김용호;박영호;이상진;임종인
    • 한국정보보호학회:학술대회논문집
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    • 한국정보보호학회 2001년도 종합학술발표회논문집
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    • pp.139-143
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    • 2001
  • 본 논문은 작은 홀수 표수를 갖는 유한체에서 정의된 타원곡선의 스칼라 곱 연산속도를 향상시키는 새로운 방법을 소개한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 스칼라의 프로베니우스 자기준동형 (Frobenius endomorphsim) 확장길이를 줄이는 최근의 방법들을 개선한 방법이다.

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IC 카드용 타원곡선 암호 알고리즘 (Elliptic Curve Cryptography Algorithms for IC Card)

  • 이택희;서창호;김영철;이태훈;윤보현
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제10권4호
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    • pp.319-327
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    • 2004
  • 본 논문에서는 IC 카드 용 ECC(Elliptic Curve Cryptography) 및 ECKCDSA(Elliptic Curve KCDSA) 알고리즘 설계, 구현 및 테스트 결과에 대해 기술하고 있다. 타원곡선 암호는 160 비트의 키 길이를 이용하여 현재 사용되는 공개키 암호 알고리즘(RSA)과 동등한 안전도를 제공해준다. 또한. 짧은 키 길이를 사용하기 때문에 작은 메모리와 처리 능력이 제한된 IC 카드나 이동 통신 등과 같은 분야에서 매우 유용하게 사용될 수 있으며, ECC나 ECKCDSA를 자바 카드 상에 구현하여 사용함으로써 사용자들은 보다 강화된 보안성과 안전성을 제공받을 수 있을 것이다.

자원이 제약된 장치에서 효율적인 타원곡선 다중 상수배의 구현을 위한 유연한 접근 (A Flexible Approach for Efficient Elliptic Curve Multi-Scalar Multiplication on Resource-constrained Devices)

  • 서석충;김형찬;라마크리시나
    • 정보보호학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.95-109
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    • 2006
  • 타원곡선 암호시스템은 작은 키 길이로 인하여 스마트카드, 센서 모트와 같은 메모리, 계산 능력이 제약된 장치에서 사용하기에 적합하다. 본 논문에서는 이러한 장치에서 타원곡선 서명 알고리즘 검증 (uP+vQ, u, v: 상수, P, Q: 타원곡선 위의 점)의 주된 계산인 다중 상수배를 효율적으로 계산하기 위한 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 부분 윈도우와 Interleave 방법에 기반을 둔 것으로서 어떠한 크기의 사전계산 테이블이라도 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 해당 테이블에서 최적의 nonzero 밀도를 제공한다. 또한 상수 리코딩이 테이블 조회를 사용하지 않고 상수배 계산과 함께 진행되기 때문에 기존의 다른 알고리즘에 비하여 더욱 메모리를 절약할 수 있다. 실험을 통하여 163비트의 u, v와, 233 비트의 u, v에 대하여 uP+vQ를 수행하는 데 필요한 계산량을 사전계산 테이블의 크기에 따라 비교함으로써 최적의 테이블 크기는 각각 7, 15임을 알아낼 수 있었다.