• 충청수학회지
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• 제15권2호
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• pp.97-107
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• 2003

An efficient algorithm for the multiplication in a binary finite filed using a normal basis representation of $F_{2^m}$ is discussed and proposed for software implementation of elliptic curve cryptography. The algorithm is developed by using the storage scheme of sparse matrices.

• 충청수학회지
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• 제15권2호
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• pp.85-96
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• 2003

An efficient algorithm for the multiplication in a binary finite filed using a normal basis representation of $F_{2^m}$ is discussed and proposed for software implementation of elliptic curve cryptography. The algorithm is developed by using the storage scheme of sparse matrices.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권3호
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• pp.425-437
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• 2017

For efficient hardware (HW) implementation of elliptic curve cryptography (ECC), various sub-modules for the underlying finite field operations should be implemented efficiently. Among these sub-modules, modular inversion (MI) requires the most computation; therefore, its performance might be a dominant factor of the overall performance of an ECC module. To determine the most efficient MI algorithm for an HW ECC module, we implement various classes of MI algorithms and analyze their performance. In contrast to the common belief in previous research, our results show that the right-shift binary inversion (RS) algorithm performs well when implemented in hardware. In addition, we present optimization methods to reduce the area overhead and improve the speed of the RS algorithm. By applying these methods, we propose a new RS-variant that is both fast and compact. The proposed MI module is more than twice as fast as the other two classes of MI: shifting Euclidean (SE) and left-shift binary inversion (LS) algorithms. It consumes only 15% more area and even 5% less area than SE and LS, respectively. Finally, we show that how our new method can be applied to optimize an HW ECC module.

• 대한수학회보
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• 제29권1호
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• pp.89-99
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• 1992

In this paper we will prove some theorems on the period and the linear complexity of certain sequences in GF(q) which are generated by combining two sequences in a reasonable way. In fact these theorems are generalizations of the main result in [1]. A sequence of elements of GF(2) is called a binary sequence. In recent years considerable interest has been shown in the generation of binary sequences which have good properties. Such binary sequences play an important role in a stream cipher system.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권9호
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• pp.51-60
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• 2005

효율적인 암호 시스템의 설계는 환경에 적합한 유한체 연산이 뒷받침되어야 한다 특히 유한체에서의 역원 연산은 다른 연산에 비해 가장 많은 수행시간을 소비하므로, 개선에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 다항식 기저를 기반으로 Extended binary god algorithm (EBGA)를 이용한 유한체 $GF(2^m)$에서의 고속 역원 알고리즘을 제안한다. 제안된 역원 알고리즘은 EBGA보다 $18.8\%$, Montgomery inverse algorithm (MIA)보다 $45.9\%$ 적은 수행횟수를 가진다. 또한 기존에 제안된 시스톨릭 어레이 구조 (Systolic array structure)는 유한체 차수 m이 증가하는 경우 많은 하드웨어 리소스가 요구된다. 따라서 스마트 카드나 모바일 폰 등과 같은 경량화와 저전력이 요구되는 환경에는 적용하기 힘들다. 본 논문에서는 경량화된 암호 시스템 환경을 바탕으로 공간복잡도가 적으면서 동기화된 연산을 수행하는 새로운 하드웨어 구조를 제시한다. 본 논문에서 제안된 하드웨어 구조는 유한체 $GF(2^m)$에서의 역원을 계산하기 위해 기존의 알고리즘보다 적은 덧셈 연산과 모듈러 감산 연산을 포함하고 있으며, 유한체 $GF(2^m)$와 GF(p)에 적용이 가능한 통합된 역원기이다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.345-348
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• 2002

This paper presents new fast scalar multiplier of elliptic curve cryptosystem that is regarded as next generation public-key crypto processor. For fast operation of scalar multiplication a finite field multiplier is designed with LFSR type of bit serial structure and a finite field inversion operator uses extended binary euclidean algorithm for reducing one multiplying operation on point operation. Also the use of the window non-adjacent form (WNAF) method can reduce addition operation of each other different points.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.1267-1275
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• 2017

NIST 표준에 정의된 이진체(binary field) 상의 233-비트 타원곡선을 지원하는 타원곡선 암호(elliptic curve cryptography; ECC) 프로세서를 설계하였다. 타원곡선 암호 시스템의 핵심 연산인 스칼라 점 곱셈을 수정형 Montgomery ladder 알고리듬을 이용하여 구현함으로써 단순 전력분석에 강인하도록 하였다. 점 덧셈과 점 두배 연산은 아핀(affine) 좌표계를 기반으로 유한체 $GF(2^{233})$ 상의 곱셈, 제곱, 나눗셈으로 구현하였으며, shift-and-add 방식의 곱셈기와 확장 유클리드 알고리듬을 이용한 나눗셈기를 적용함으로써 저면적으로 구현하였다. 설계된 ECC 프로세서를 Virtex5 FPGA로 구현하여 정상 동작함을 확인하였다. $0.18{\mu}m$ 공정의 CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 49,271 GE로 구현되었고, 최대 345 MHz의 동작 주파수를 갖는다. 스칼라 점 곱셈에 490,699 클록 사이클이 소요되며, 최대 동작 주파수에서 1.4 msec의 시간이 소요된다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2003년도 추계학술발표대회(상)
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• pp.158-161
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• 2003

1985년 N. Koblitz와 V. Miller가 각각 독립적으로 제안한 타원곡선 암호시스템(ECC : Elliptic Curve Cryptosystems)은 유한체 위에서 정의된 타원곡선 군에서의 이산대수 어려움에 기초한다. 타원곡선 암호시스템은 다른 공개키 시스템에 비해 보다 짧은 길이의 키만으로도 동일한 수준의 안전도를 유지할 수 있다는 장점으로 인하여, 스마트카드나 모바일 시스템 등에서와 같이 메모리와 처리능력이 제한된 하드웨어에도 이식 가능한 장점이 있다. 본 논문에서는 타원곡선 암호시스템에 필요한 유한체 연산을 이진체(Binary Finite Field)인 GF(2$^{193}$ )과 OEF(Oprimal Extension Field) 상에서 VHDL 언어를 사용하여 구현을 하였고 각 연산의 성능을 비교하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.925-927
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• 2011

본 논문에서는 확장 이진 최대공약수 알고리듬 (Extended Binary GCD algorithm)을 기본으로 GF($2^m$) 상에서 유한체 나눗셈 연산을 위한 고속 알고리듬을 제안하고, 제안한 알고리듬을 기본으로 한 나눗셈 연산기의 FPGA 설계 구현에 관하여 기술한다. 제안한 알고리듬은 Verilog HDL 로 기술하였고, Xilinx FPGA virtex4-xc4vlx15 디바이스를 타겟으로 하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권4호
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• pp.270-274
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• 2009

본 논문에서는 초소형 장치 상에서 적은 메모리만으로 효율적으로 연산 가능한 GF($2^m$) 상의 연산방법을 제안한다. 기존 구현들은 속도의 향상을 위한 곱셈연산 방법만을 제시하였으나, 본 논문에서는 곱셈 연산시 덧셈의 순서를 바꿈으로써 연산시 사용하는 메모리의 양을 줄이는 방법을 제시한다. 실험에 따르면, 본 논문에서 제안한 방법은 GF($2^{271}$)의 곱셈연산에서 이전에 제안된 방법들과 비교해 비슷한 수행 시간을 사용하면서 약 20% 적은 메모리 사용량을 보였다.