• Title/Summary/Keyword: Extended Euclidean Algorithm

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확장 유클리드 알고리즘에 대한 컴퓨터 집약적 방법에 대한 연구 (Computer intensive method for extended Euclidean algorithm)

  • 김대학;오광식
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제25권6호
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    • pp.1467-1474
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    • 2014
  • 본 논문에서는 정수론 분야에서 가장 기초적인 방법으로 소개되는 유클리드 알고리즘과 이를 확장한 확장 유클리드 알고리즘을 소개하고 이들에 대한 컴퓨터 집약적 방법을 연구하였다. 이들 알고리즘들은 공개키 암호 분야에서 암호화의 과정에서 반드시 거쳐야 하는 과정들 중의 하나로서 그 응용성이 날로 부각되고 있다. 확장 유클리드 알고리즘에 대한 컴퓨터 집약적 방법으로서 마이크로소프트 엑셀과 C 언어를 이용하는 두 가지 방법을 각각 고안하여 제안하였다. 본 논문은 단순히 정수론 차원의 계산을 쉽고 편리하게 하기 위함만이 목적이 아니고 아주 큰 수에 대한 역원 (곱셈에 대한 역원)의 계산과 이의 공개키 암호화 활용에서 의의를 찾을 수 있다.

Secure Convertible Undeniable Signature Scheme Using Extended Euclidean Algorithm without Random Oracles

  • Horng, Shi-Jinn;Tzeng, Shiang-Feng;Fan, Pingzhi;Wang, Xian;Li, Tianrui;Khan, Muhammad Khurram
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권6호
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    • pp.1512-1532
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    • 2013
  • A convertible undeniable signature requires a verifier to interact with the signer to verify a signature and furthermore allows the signer to convert a valid one to publicly verifiable signature. In 2007, Yuen et al. proposed a convertible undeniable signature without random oracles in pairings. However, it is recently shown that Yuen et al.'s scheme is not invisible for the standard definition of invisibility. In this paper, we propose a new improvement by using extended Euclidean algorithm that can overcome the visibility attack. The proposed scheme has been evaluated based on computation and communication complexities and the performance comparisons of Yuen et al.'s scheme and various convertible undeniable signature schemes are provided. Moreover, it has been observed that the proposed algorithm reduces the computation and communication times significantly.

Improved Modular Inversion over GF(p)

  • Choi, Jong-Hwa;Kim, Yong-Dae;Ahn, Young-Il;You, Young-Gap
    • International Journal of Contents
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    • 제3권2호
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    • pp.40-43
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    • 2007
  • This paper proposed a new modular inverse algorithm based on the right-shifting binary Euclidean algorithm. For an n-bit numbers, the number of operations for the proposed algorithm is reduced about 61.3% less than the classical binary extended Euclidean algorithm. The proposed algorithm implementation shows substantial reduction in computation time over Galois field GF(p).

Window Non-Adajcent Form method를 이용한 타원곡선 암호시스템의 고속 스칼라 곱셈기 설계 및 구현 (Design and Implementation of Fast Scalar Multiplier of Elliptic Curve Cryptosystem using Window Non-Adjacent Form method)

  • 안경문;김종태
    • 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.

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Automatic Object Segmentation and Background Composition for Interactive Video Communications over Mobile Phones

  • Kim, Daehee;Oh, Jahwan;Jeon, Jieun;Lee, Junghyun
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제1권3호
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    • pp.125-132
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    • 2012
  • This paper proposes an automatic object segmentation and background composition method for video communication over consumer mobile phones. The object regions were extracted based on the motion and color variance of the first two frames. To combine the motion and variance information, the Euclidean distance between the motion boundary pixel and the neighboring color variance edge pixels was calculated, and the nearest edge pixel was labeled to the object boundary. The labeling results were refined using the morphology for a more accurate and natural-looking boundary. The grow-cut segmentation algorithm begins in the expanded label map, where the inner and outer boundary belongs to the foreground and background, respectively. The segmented object region and a new background image stored a priori in the mobile phone was then composed. In the background composition process, the background motion was measured using the optical-flow, and the final result was synthesized by accurately locating the object region according to the motion information. This study can be considered an extended, improved version of the existing background composition algorithm by considering motion information in a video. The proposed segmentation algorithm reduces the computational complexity significantly by choosing the minimum resolution at each segmentation step. The experimental results showed that the proposed algorithm can generate a fast, accurate and natural-looking background composition.

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정수의 분해를 이용한 ElGamal형 서명기법의 안전성 분석 (Security Analysis of ElGamal-Type Signature Scheme Using Integer Decomposition)

  • 이익권;김동렬
    • 정보보호학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.15-22
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    • 2004
  • 위수가 q인 생성원 g를 사용하는 ElGamal형 서명기법에서는 서명되어질 각 문서마다 message nonce를 구간(0, q-1)에서 랜덤하게 선택해야 한다는 것은 잘 알려진 사실이다. H. Kuwakado와 H. Tanaka는 사용된 message nonce가 각각 0<$textsc{k}$$_1$, $textsc{k}$$_2$$\leq$Ο(equation omitted)인 서명 두 개가 주어졌을 때, 서명자의 비밀키를 다항식 시간으로 계산해내는 알고리즘을 제안하였다. 최근 R. Gallant, R. Lambert, S. Vanstone등은 정수를 적절히 분해하여 타원곡선암호의 효율성을 개선하는 방법을 제안하였다. 이 논문에서는 타원곡선암호의 고속연산에서 사용되었던 정수의 분해기법을 Kuwakado등의 알고리즘에 적용하여 message nonce가 |$textsc{k}$$_1$|, |$textsc{k}$$_2$|인 경우에도 적용할 수 있도록 확장하고, 알고리즘의 효율성 및 공격의 완성도를 개선하였다.

233-비트 이진체 타원곡선을 지원하는 암호 프로세서의 저면적 구현 (A small-area implementation of cryptographic processor for 233-bit elliptic curves over binary field)

  • 박병관;신경욱
    • 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.

Number Field Sieve에서의 두 삼차 다항식 선택 (Two Cubic Polynomials Selection for the Number Field Sieve)

  • 조국화;구남훈;권순학
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권10C호
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    • pp.614-620
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    • 2011
  • 현재 가장 많이 쓰이는 공개키 암호시스템 중 하나인 RSA는 매우 큰 합성수 N의 인수분해가 어렵다는 것에 기반을 두고 있다. 120자리보다 큰 합성수를 인수분해하는데 가장 효율적인 알고리즘으로 알려진 Number Field Sieve (NFS)는 법 N에 대하여 공통근을 갖는 두 다항식 선택한 후에, sieving, linear algebra, square root 단계를 차례대로 거친다. 최근의 많은 연구 결과에 따르면 다항식을 얼마나 적합하게 선택하느냐에 따라 sieving step에서의 복잡도가 크게 달라질 수 있다는 것이 알려져 있다. Sieving 다항식은 차수가 같은 두 다항식을 선택하는 것이 이상적이며 두 개의 2차 다항식을 선택하는 방법은 이미 Montgomery가 제시하였다. 이 논문에서는 5항 등 비수열 방법을 이용하여 두 개의 3차 다항식 선택방법을 제시하고자 한다.

사물인터넷 기기를 위한 경량 Elliptic Curve Diffie-Hellman 키 생성기 하드웨어 설계 (Lightweight Hardware Design of Elliptic Curve Diffie-Hellman Key Generator for IoT Devices)

  • ;류광기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.581-583
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    • 2017
  • 새로운 암호화 알고리즘인 ECC (Elliptic Curve Cyptography)는 elliptic curves을 기반으로 하며, 포인트 연산과 Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem (ECDLP)을 포함한다. ECDLP는 쉬운 키 생성과 단방향 암호화, 키의 역생성이 불가능한 특징을 가지고 있다. 이러한 ECDLP의 특징은 개인정보 보호에 매우 강하다. 본 논문에서 제안하는 경량 ECDH 키 생성기 하드웨어는 Elliptic Curve Integrated Encryption Scheme (ECIES) 및 키 공유에 사용할 수 있는 163 비트 공유키를 생성한다. 제안하는 하드웨어 구조에서는 작은 고속 곱셈 알고리즘을 사용하여 확장된 유클리드 알고리즘을 구현했다. 제안하는 하드웨어 구조는 Verilog HDL을 사용하여 설계되었으며, vivado ISE 2016.3과 virtex-7 FPGA 보드를 통해 구현하였다.

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레귤러라이제이션 기반 개선된 밀도 무관 퍼지 클러스터링 (Improved Density-Independent Fuzzy Clustering Using Regularization)

  • 한수환;허경용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-7
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    • 2020
  • FCM(Fuzzy C-Means)으로 대표되는 퍼지 클러스터링은 간단하면서도 효율적인 클러스터링 방법이지만, FCM에서 사용하는 목적 함수에서는 밀도가 높은 클러스터가 클러스터링 결과에 많은 영향을 미치도록 함으로써 클러스터 사이의 밀도 차에 의해 클러스터링 결과에 왜곡이 발생할 수 있다. 이러한 밀도 문제를 완화하는 방법의 하나로 FCM의 목적 함수에 밀도 차이를 보정할 수 있는 항을 추가한 EDI-FCM(Extended Density-Independent FCM)이 있다. 이 논문에서는 레귤러라이제이션을 이용하여 EDI-FCM을 보완한 Regularized EDI-FCM을 제안한다. 레귤러라이제이션은 해공간을 평탄화하고 잡음 민감성을 줄이기 위해 흔히 사용되는 방법으로, 클러스터링에서는 특정 클러스터가 클러스터링 결과에 미치는 영향을 줄이는 역할을 한다. 제안하는 방법은 FCM이나 EDI-FCM과 비교했을 때 실제 클러스터 중심에 빠르고 정확하게 수렴한다는 것을 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.