• 제목/요약/키워드: ECC algorithm

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확장 유클리드 알고리즘을 이용한 파이프라인 구조의 타원곡선 암호용 스칼라 곱셈기 구현 (Implementation of a pipelined Scalar Multiplier using Extended Euclid Algorithm for Elliptic Curve Cryptography(ECC))

  • 김종만;김영필;정용진
    • 정보보호학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.17-30
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    • 2001
  • 본 논문에서는 타원곡선 암호시스템에 필요한 스칼라 곱셈기를 $GF(2^{163})$의 standard basis상에서 구현하였다. 스칼라 곱셈기는 래딕스-16 유한체 직렬 곱셈기와 유한체 역수기로 구성되어 있다. 스칼라 곱셈을 계산하기 위해서는 유한체 곱셈, 덧셈과 역수의 계산이 필요하지만, 기존의 스칼라 곱셈기는 이러한 스칼라 곱셈을 유한체 곱셈기만으로 계산하였으므로 역수를 계산하는데 많은 시간을 소모하였다. 따라서, 본 논문의 중요한 특징은 가장 많은 연산시간을 필요로 하는 역수 연산을 빠르게 계산하기 위해 유한체 역수기를 추가 사용한 것이다. 유한체 역수기는 기존의 많은 구현 사례 중 두 번의 곱셈 시간이 소요되는 확장 유클리드 알고리즘(Extended Euclid Algorithm)을 이용하였다. 본 논문에서 구현한 유한필드 곱셈기와 역수기는 하드웨어 구조가 규칙적이어서 확장성이 용이하고, 파이프라인 구조와 하드웨어 리소스의 재활용을 이용해 계산과정에서 100%의 효율(throughput)을 발휘할 수 있는 구조를 가지고 있다. 스칼라 곱셈기는 현대전자 0.6$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정 라이브러리인 IDEC-C631을 이용하여 예측한 결과 최대 140MHz까지 동작이 가능하며, 이때 데이터 처리속도는 64Kbps로 163bit 프레임당 2.53ms 걸린다. 이러한 성능의 스칼라 곱셈기는 전자서명(Digital Signature), 암호화 및 복호화(encryption & decryption) 그리고 키 교환(key exchange)등에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 여겨진다.

암호 알고리즘에 관한 연구 (Research about Cipher Algorithm)

  • 이호현;박종민;조범준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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    • pp.674-677
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    • 2003
  • 현대사회는 전자, 통신, 컴퓨터, 반도체 기술들의 비약적인 발전에 따른 고도의 정보통신과 정보처리에 기반을 둔 정보화 사회로 모든 업무가 컴퓨터에 의존하고 있는 실정이다. 또한 컴퓨터 네트워크와 데이터베이스의 이용 및 기술의 괄목할 만한 발전에 따라 수많은 사용자가 컴퓨터를 이용하여 동시에 자료를 수집, 검색, 처리, 전송, 저장할 수 있게 되었다. 그러나 컴퓨터를 이용한 정보의 처리 및 사용이 편리해진 반면에 자료의 노출이 상대적으로 심해져, 비밀을 요하는 자료의 보안 문제가 대두되었다. 이에 따라 자료의 보안을 위하여 컴퓨터가 나오기 전의 방법과는 다른 컴퓨터를 이용한 새로운 암호 방법들이 제시되어 계속적으로 발전되고 있다. 이에 본 논문에서는 향후 연구에 사용할 암호 알고리즘을 선택하기 위하여 관용 암호 알고리즘 중에서 DES와 3DES, 공개키 암호 알고리즘 중 RSA, 타원곡선 암호 알고리즘에 관하여 연구하였다.

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MAP 기반 터보코드의 FPGA 설계 (FPGA Design of Turbo Code based on MAP)

  • 서영호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권3C호
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    • pp.306-313
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    • 2007
  • 본 논문에서는 높은 에러정정 효율을 보이는 터보코드 알고리즘을 FPGA H/W(hardware) 자원 내에 효율적으로 구현하였다. 본 논문은 구속장의 크기가 3, 1/3 인코더, 2048 사이즈의 랜덤 인터리버에 기반한 터보코드 알고리즘을 사용한다. 제안된 H/W는 델타를 이용하여 알파와 베타를 연산하는 MAP 블록과 각 값들을 저장하는 버퍼 및 람다의 계산을 위한 곱셈기와 람다를 저장하는 버퍼로 구성된다. 제안된 알고리즘과 하드웨어 구조는 C++ 언어를 이용하여 검증하였고, VHDL을 이용하여 하드웨어 구현한 후 FPGA에 적용하여 무선통신 환경에서 성능에 대한 유효성을 보였다. 구현된 H/W는 VERTEX4 XC4VFX12-12-SF363의 FPGA를 타겟으로 하였고 최대 131.533MHz (7.603ns)에서 안정적으로 동작할 수 있었다.

다중셀 낸드 플래시 메모리의 3셀 CCI 모델과 이를 이용한 에러 정정 알고리듬 (A 3-cell CCI(Cell-to-Cell Interference) model and error correction algorithm for Multi-level cell NAND Flash Memories)

  • 정진호;김시호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권10호
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    • pp.25-32
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    • 2011
  • MLC NAND flash memory에서 cell간의 기생 커패시턴스 커플링으로 인해 발생하는 CCI에 의한 data error를 개선하기 위한 알고리듬을 제안하였다. 종래의 victim cell 주변 8-cell model보다 에러보정 알고리듬에 적용이 용이한 3-cell model을 제시하였다. 3-cell CCI model의 성능을 입증하기 위해 30nm와 20nm급 공정의 MLC NAND flash memory의 data분포를 분석하여, 주변 cell의 data pattern에 의한 victim cell의 Vth shift관계를 확인하였다. 측정된 Vth분포 data에 MatLab을 이용하여 제안된 알고리듬을 적용하는 경우 BER이 LSB에서는 28.9%, MSB에는 19.8%가 개선되었다.

타원곡선기반 하둡 분산 시스템의 초기 인증 프로토콜 (Initial Authentication Protocol of Hadoop Distribution System based on Elliptic Curve)

  • 정윤수;김용태;박길철
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권10호
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    • pp.253-258
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    • 2014
  • 최근 스마트폰 사용이 증가하면서 빅 데이터 서비스를 제공하는 클라우드 컴퓨팅 기술이 발달하고 있으며, 빅 데이터 서비스를 제공받으려는 사용자 또한 증가하고 있다. 빅 데이터 서비스 중 하둡 프레임워크는 데이터 집약적인 분산 어플리케이션을 지원하는 하둡 파일 시스템과 하둡 맵리듀스로 서비스를 제공하고 있으나, 하둡 시스템을 이용하는 스마트폰 서비스는 데이터 인증시 보안에 매우 취약한 상태이다. 본 논문에서는 스마트폰 서비스를 제공하는 하둡 시스템의 초기 과정의 인증 프로토콜을 제안한다. 제안 프로토콜은 하둡 시스템의 안전한 다중 데이터 처리를 지원하기 위해서 대칭키 암호 기술과 함께 ECC 기반의 알고리즘을 조합하였다. 특히, 제안 프로토콜은 사용자가 하둡 시스템에 접근하여 데이터를 처리할 때, 초기 인증키를 대칭키 대신 타원 곡선 기반의 공개키를 사용함으로써 안전성을 향상시켰다.

지연시간 및 보안을 위한 블록체인 기반 스마트홈 시스템 설계 (Blockchain-Based Smart Home System for Access Latency and Security)

  • 아창위;김강철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.157-164
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    • 2023
  • 현대 사회에서 스마트홈은 사람들의 일상생활의 한 부분이 되고 있다. 전통적인 스마트홈 시스템은 보안, 데이터 집중화, 위변조 같은 문제들을 내포하고 있으며, 이러한 문제들을 해결하는 기술로서 블록체인이 각광 받고 있다. 본 논문은 홈과 블록체인 네트워크 부분으로 구성된 블록체인 기반 스마트홈 시스템을 제안한다. 8개의 노드로 구성된 블록체인 네트워크는 도커 환경에서 하이퍼레저 패브릭 플랫폼에서 구현된다. 데이터 전송 보안을 위하여 ECC 암호화 기술이 사용되고, RBAC가 네트워크 회원의 인증을 관리한다. Raft 의사 결정 알고리즘은 분산처리 시스템의 모든 노드에서 데이터 일관성을 유지하고, 블록 발생 시간을 줄인다. 노드들이 스마트홈 데이터를 안전하고 효율적으로 접근하도록 스마트 컨트랙트가 쿼리와 데이터 전송을 제어한다. 실험 결과는 많은 동시 접근 하에서 안전한 평균 쿼리와 서브밋 시간이 84.5 [ms]와 93.67 [ms]로 유지되고, 모의 패킷캡쳐 공격에서 전송 데이터가 안전하다는 것을 보여준다.

재택건강관리 시스템을 위한 정상 및 비정상 심전도의 분류 (Classification of Normal and Abnormal QRS-complex for Home Health Management System)

  • 최안식;우응제;박승훈;윤영로
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.129-135
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    • 2004
  • 재택건강관리 시스템은 주로 정상인들로부터 빈번하게 측정한 생체신호의 실시간 처리과정을 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 환경에서 측정되는 심전도 신호에서 DRS를 검출하기 위한 단순화된 알고리즘과 검출된 QRS의 정상과 비정상 여부만을 분류하는 알고리즘에 대하여 기술한다. 기존에 사용되고 있는 실시간 QRS 검출 알고리즘을 세분화하여 단순화된 QRS 검출 알고리즘을 제안함으로서 저가형 소형 단말기에서도 사용이 가능하도록 하였다. 또한 검출된 QRS들로부터 QRS 폭, R-R 간격, DRS 형태변수를 추출하여 QRS의 정상과 비정상을 판단하는 알고리즘을 개발하였다. 단순화된 QRS 검출기의 성능과 정상과 비정상의 분류성능은 각각 약 99%와 96%로 나타났다. 본 논문에서 제안된 QRS 검출과 분류를 위한 알고리즘들은 복잡한 신호처리 과정이 필요치 않으므로 재택건강관리 시스템에서의 실시간 심전도처리에 사용될 수 있을 것이다

다양한 유전 연산자를 이용한 저전력 오류 정정 코드 설계 (Design of Low Power Error Correcting Code Using Various Genetic Operators)

  • 이희성;홍성준;안성제;김은태
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.180-184
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    • 2009
  • 저전력 환경에서의 메모리 집적도가 증가함에 따라 메모리는 soft error에 매우 민감해졌다. 오류 정정 코드는 일반적으로 양산 이후 메모리의 soft error를 수정하기 위해서 사용된다. 본 논문에서는 새로운 저전력 오류 정정 코드의 설계방법을 제안한다. 오류 정정 코드의 전력소비는 parity check 행렬의 선택을 통해 최소화 될 수 있다. 따라서 오류 정정 코드의 설계는 비선형 최적화 문제로 포함되는데 우리는 다양한 유전 연산자를 포함하는 유전자 알고리즘을 이용하여 이 문제를 해결한다. 제안하는 방법을 Hamming code와 Hsiao code에 적용하여 그 효율성을 입증하였다.

Folding 기법을 이용한 전력분석 공격에 대응하는 고속 스칼라 곱셈 (A Fast Scalar Multiplication to Resist again t Power Attacks by Folding the Scalar in Half)

  • 하재철;곽동진;문상재
    • 정보보호학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.57-64
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    • 2003
  • 최근 스마트 카드와 같은 정보보호 장치에 대한 물리적 공격 중 소비 전력 분석을 통해 비밀키를 알아내는 전력분석 공격이 위협적이다. 본 논문에서는 전력분석 공격 중 단순 전력분석(SPA) 공격 및 차분 전력분석(DPA) 공격에 대응할 수 있는 방안을 분석하고 타원곡선 암호시스템에 대해 스칼라 곱셈의 연산량을 줄일 수 있는 방안을 제안한다. 제안하는 스칼라 곱셈 알고리듬은 DPA 공격을 방어하기 위해 비밀키에 랜덤성을 부여하였으며 SPA 공격에 대응하면서 계산 효율을 높이기 위해 비밀키를 절반으로 folding하는 기법을 사용하였다. 제안 알고리듬은 하나의 사전 계산정보를 이용하여 SPA와 DPA 공격을 방어하면서도 스칼라 곱셈 연산량을 이진 방식에 비해 약 33%정도 개선하였다.

비대칭키 암호 알고리즘을 고속으로 수행하는 자바카드 구현 및 성능 평가 (Design of JavaCard with enhanced Public Key Cryptograhy and Its performance Evaluation)

  • 김호원;최용재;김무섭;박영수
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(3)
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    • pp.55-58
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    • 2001
  • In this paper, we present the development of a JavaCard for public key crypto algorithms and its performance evaluation. To make a high performance for the public key crypto algorithm such as RSA and ECC on a JavaCard, we have implemented a crypto coprocessor in hardware and ported it to the card operating system and virtual machine environments. The performance of the public key crypto algorithms on the JavaCard shows that our JavaCard is suitable for If card applications which needs high performance and high level of security.

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