• ETRI Journal
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• 제30권6호
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• pp.799-806
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• 2008

In this paper, a new design for an error correcting code (ECC) is proposed. The design is aimed to build an ECC circuitry with minimal power consumption. The genetic algorithm equipped with the symbiotic mechanism is used to design a power-efficient ECC which provides single-error correction and double-error detection (SEC-DED). We formulate the selection of the parity check matrix into a collection of individual and specialized optimization problems and propose a symbiotic evolution method to search for an ECC with minimal power consumption. Finally, we conduct simulations to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.548-555
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• 2022

본 논문은 타원곡선 디지털 서명 알고리듬 (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm; ECDSA)의 핵심 연산으로 사용되는 타원곡선 암호 (Elliptic Curve Cryptography; ECC)의 하드웨어 구현에 대해 기술한다. 설계된 ECC 프로세서는 NIST P-521 곡선 상의 8가지 연산 모드 (점 연산 4가지, 모듈러 연산 4가지)를 지원한다. 점 스칼라 곱셈 (PSM)에 필요한 연산량을 최소화하기 위해 5가지 PSM 알고리듬과 4가지 좌표계에 따른 연산 복잡도 분석을 토대로 radix-4 Booth 인코딩과 수정된 자코비안 좌표계를 적용하여 설계하였다. 모듈러 곱셈은 수정형 3-Way Toom-Cook 정수 곱셈과 수정형 고속 축약 알고리듬을 적용하여 구현되었다. 설계된 ECC 프로세서는 xczu7ev FPGA 디바이스에 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였다. 101,921개의 LUT와 18,357개의 플립플롭 그리고 101개의 DSP 블록이 사용되었고, 최대 동작주파수 45 MHz에서 초당 약 370번의 PSM 연산이 가능한 것으로 평가되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권3C호
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• pp.176-184
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• 2005

본 논문에서는 디지털 컨텐츠 보호를 위해 표준으로 제정된 DTCP(Digital Transmission Contents Protection)용 타원 곡선 암호(ECC) 연산기의 구현에 대해 기술한다. 기존의 시스템이 유한체 GF(2/sup m/)를 사용하는 것과는 달리 DTCP에서는 소수체인 GF(p)에서 타원 곡선을 정의하여 인증 및 키 교환을 위해 ECC 암호 알고리즘을 사용하고 있다. 본 논문에서는 ECC 알고리즘의 핵심 연산인 GF(p) 상에서의 스칼라 곱셈 연산기를 구현하였으며, 이 중 가장 많은 시간과 자원을 필요로 하는 나눗셈 연산을 제거하기 위하여 투영 좌표 변환 방법을 이용하였다. 또한, 효율적인 모듈러 곱셈 연산을 위하여 몽고메리 알고리즘을 이용하였으며, 곱셈기의 처리 속도를 빠르게 하기 위해 CSA(Carry Save Adder)와 4-레벨의 CLA(Carry Lookahead Adder)를 사용하였다. 본 논문에서 설계한 스칼라 곱셈기는 삼성전자 0.18 un CMOS 라이브러리를 이용하여 합성하였을 경우 64,559 게이트의 크기에 최대 98 MHz까지 동작이 가능하며 이 때 데이터 처리속도는 29.6 kbps로 160-blt 프레임당 5.4 ms 걸린다. 본 성능은 실시간 환경에서 DTCP를 위한 디지털 서명, 암호화 및 복호화, 그리고 키 교환 등에 효율적으로 적용될 수 있다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제15D권5호
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• pp.699-704
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• 2008

인터넷의 대중화로 웹에 대한 의존도가 높아지고 사용자가 증가로 인하여 웹 서비스 성능과 커뮤니케이션의 보안 문제가 중요한 이슈가 되고 있다. 기존의 웹 서비스 기술은 동시 클라이언트 개수의 제한과 서버 처리량의 감소 그리고 평균 응답 시간을 증가시켜 웹 어플리케이션 서버의 성능을 감소시킨다. 그리고 커뮤니케이션 보안을 위한 메시지 암호화 작업과 초기 handshake 비용은 연결에 필요한 계산 시간을 증가시켜 전송 속도와 서버 성능을 감소시킨다. 따라서 본 논문에서는 보안 요구사항을 만족하고 동시에 웹 서비스를 위하여 서버의 과부하를 개선하고 웹 서버 아키텍처의 신뢰성과 안전성을 위하여 타원곡선 암호화(ECC) 알고리즘을 이용하여 암호화 처리를 수행하고, 향상된 성능과 지연처리에 필요한 기술을 제공하는 개선된 모바일 웹 서버를 제안한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.140-143
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• 2000

소형화와 안전성에서 보다 더 진보된 ECC( Elliptic Curve Cryptography) 암호화 알고리즘의 하드웨어적 구현을 제안한다. Basis는 VLSI 구현에 적합한 standard basis이며 m=193 ECC 승산기 회로를 설계하였다. Bit-Parallel 구조를 바탕으로 Digit-Serial/Bit-Parallel 방법으로 구현하였다. 제안된 구조는 VHDL 및 SYNOPSYS로 검증되었다.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제40권3호
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• pp.396-409
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• 2018

Elliptic curve cryptography (ECC) can achieve relatively good security with a smaller key length, making it suitable for Internet of Things (IoT) devices. DNA-based encryption has also been proven to have good security. To develop a more secure and stable cryptography technique, we propose a new hybrid DNA-encoded ECC scheme that provides multilevel security. The DNA sequence is selected, and using a sorting algorithm, a unique set of nucleotide groups is assigned. These are directly converted to binary sequence and then encrypted using the ECC; thus giving double-fold security. Using several examples, this paper shows how this complete method can be realized on IoT devices. To verify the performance, we implement the complete system on the embedded platform of a Raspberry Pi 3 board, and utilize an active sensor data input to calculate the time and energy required for different data vector sizes. Connectivity and resilience analysis prove that DNA-mapped ECC can provide better security compared to ECC alone. The proposed method shows good potential for upcoming IoT technologies that require a smaller but effective security system.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.469-472
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• 2003

정보보호 기술이 필요로 하는 분야는 위성통신, CATV, 인터넷, 전자문서 교환(EDI ; Electronic Data Exchange)을 포함한 전자상거래(electronic commerce), smart IC card, EFT(Electronic Funds Transfer) 등 거의 모든 정보통신 산업 관련 분야를 망라하고 있다. 특히 이러한 정보시스템의 경우 암호의 누출 및 hacking 문제는 사회 및 국가 안보분야에도 큰 영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서는 최근에 무선통신 환경에 적합한 타원형 곡선 알고리즘의 유한체에서의 polynomial과 normal 기저에 대한 연산 결과를 분석하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.223-225
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• 2021

모듈러 곱셈은 ECC의 점 스칼라 곱셈을 위한 핵심 연산이며, ECC 프로세서의 성능에 영향을 미치는 가장 중요한 요소이다. 본 논문에서는 3-way Toom-Cook 곱셈 알고리듬과 수정된 고속 축약 알고리듬을 적용한 256-비트 모듈러 곱셈기 설계에 대해 기술한다. 90-비트 곱셈기 1개와 264-비트 가산기 3개가 사용되었으며, 하드웨어 크기와 소요 클록 사이클 수 사이의 최적화를 이루었다. Zynq UltraScale+ MPSoC 디바이스에 구현하여 모듈러 곱셈기를 검증하였으며, 모듈러 곱셈 연산에 15 클록 사이클이 소요된다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권12호
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• pp.1009-1014
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• 2001

The ladder diagram (LD) for programmable logic controllers (PLCs) ar responsible for much important roles in advance industrial automation. As automated systems become more complex the design procedures of the system become more difficult as well. Hence. the design automation issues based on discrete event models(DEMs) are receiving more attention. One of the popular ways of tackling these problems is employing Petri nets. In this paper, we use the modified automation Petri net(MAPN) to model the manufacturing system and the modified token passing logic (MTPL) method conversion (ECC) algorithm based on the MAPN and the MTPL Finally, an example of the manufacturing system is provided to illustrate the proposed ECC algorithm.