• 정보처리학회논문지A
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• 제9A권3호
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• pp.281-286
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• 2002

본 논문에서는 유한 필드 GF$(2^m)$상에서 모듈러 곱셈 $A({\times})B$ mod G,({\times})를 수행하는 LSB 우선 디지트 시리얼 시스톨릭 곱셈기를 구현하였다. 구현된 곱셈기는 디지트의 크기를 L로 설정했을 경우 연속적인 입력 데이터에 대해 [m/L] 클럭 사이클 비율로 곱셈의 결과를 출력한다. 본 연구에서 구현된 곱셈기를 기존의 곱셈기와 비교 분석한 결과, 더 간단한 하드웨어 구조를 가지고, 데이터 처리 지연 시간이 감소되었다. 또한 본 연구에서 제안한 구조는 단방향의 신호 흐름 특성을 가지고 있으며, 매우 규칙적이기 때문에 m과 L에 대해 높은 확장성을 가진다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권2호
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• pp.49-54
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• 2008

유한체 연산 기반의 암호시스템에서 곱셈 연산은 가장 주된 연산부로 구성된다. 또한 곱셈기 설계 환경의 자원이 제약적인 경우 비트-직렬 구조가 많이 고려된다. 본 논문은 기존의 비트-직렬 곱셈기에 비하여 작은 시간 복잡도를 가지는 삼항 기약 다항식 기반의 유한체 고속 비트-직렬 곱셈기를 제안한다. 제안하는 두 가지 타입의 곱셈기는 기존의 곱셈기에 비하여 시간 복잡도면에서는 모두 효율적이고, Interleaved 곱셈기의 $m{\cdot}MUL+2m{\cdot}ADD$ 시간지연 보다 작은 $(m+1){\cdot}MUL+(m+1){\cdot}ADD$ 시간 지연만으로 수행이 가능하다. 따라서 확장체의 표수가 작은 타원곡선 암호 시스템, 페어링 기반의 암호시스템에서 고속 동작가능하며, 표수가 2 또는 3인 경우 기존의 곱셈기 보다 대략 2배 빠르게 동작한다.

• 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.

• 대한수학회지
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• 제55권1호
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• pp.101-129
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• 2018

From an analytical perspective, we introduce a sequence of Cartier operators that act on the field of formal Laurent series in one variable with coefficients in a field of positive characteristic p. In this work, we discover the binomial inversion formula between Hasse derivatives and Cartier operators, implying that Cartier operators can play a prominent role in various objects of study in function field arithmetic, as a suitable substitute for higher derivatives. For an applicable object, the Wronskian criteria associated with Cartier operators are introduced. These results stem from a careful study of two types of Cartier operators on the power series ring ${\mathbf{F}}_q$[[T]] in one variable T over a finite field ${\mathbf{F}}_q$ of q elements. Accordingly, we show that two sequences of Cartier operators are an orthonormal basis of the space of continuous ${\mathbf{F}}_q$-linear functions on ${\mathbf{F}}_q$[[T]]. According to the digit principle, every continuous function on ${\mathbf{F}}_q$[[T]] is uniquely written in terms of a q-adic extension of Cartier operators, with a closed-form of expansion coefficients for each of the two cases. Moreover, the p-adic analogues of Cartier operators are discussed as orthonormal bases for the space of continuous functions on ${\mathbf{Z}}_p$.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.105-113
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• 2004

본 논문에서는 최근 증가되고 있는 사이버스페이스 상에서의 다양한 전자상거래를 효율적이고 안전하게 거래하기 위하여 유한체 부분군 기반의 효율적인 사용자 인증 프로토콜을 설계하였다. Lenstra와 Verheul에 의해 제안된 XTR은 짧은 키 길이와 빠른 연산 속도의 장점을 가지고 있기 때문에 복잡한 연산에 유용하게 사용될 수 있다. 이를 기반으로 하여 문제 도메인을 기존의 유한체인 GF($p^6$)을 사용하지 않고, GF($p^6$)의 부분군인 GF($p^2$)을 이용하여 문제를 해결하는 XTR-ElGamal기반의 사용자 인증 프로토콜을 제안하였다. XTR-ElGamal 기반의 사용자 인증 프로토콜은 유한체 상의 부분군들을 이용함으로써 키 교환 시 요구되는 키의 비트 수를 줄였다. 또한 계산 시 필요한 오버헤드를 줄여 빠른 계산과 실행을 제공하였다. XTR기반에서 사용자 인증을 하기 위한 과정에서 필요한 인증 프로토콜을 설계하였다. 따라서 통신량과 계산량이 적게 요구되는 환경에서도 유용하게 이용될 수 있도록 하였다

• 한국통신학회논문지
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• 제40권9호
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• pp.1786-1792
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• 2015

랜덤 선형 네트워크 코딩(Random Linear Network Coding, RLNC)은 멀티캐스트의 신뢰성을 높이는 방법으로 널리 사용되고 있다. RLNC 구현에 있어서 효율적인 연산을 위해 Galois Field (GF)를 사용한다. 상용 컴퓨터에서의 연산을 고려하였을 때 GF($2^m$)의 크기 m이 32보다 작을 경우, 곱셈과 나눗셈에 대해 사전에 계산된 table을 사용하면 모든 사칙 연산이 m에 관계없이 상수 복잡도를 가진다. 이로부터 RLNC의 연산 복잡도는 m에 반비례하는 것을 보인다. 추가적으로, m이 커짐에 따라 발생하는 헤더 길이 증가, 메모리 사용량 증가 등의 추가적인 오버헤드를 고려하여 실용적인 GF의 크기를 선택한다. 이를 바탕으로 상용 컴퓨터에 RLNC를 구현하고 곱셈/나눗셈 연산 시에 사용되는 table의 종류와 한 번에 인코딩 되는 원본 패킷의 개수에 따른 성능을 실측한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.621-628
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• 2017

유한체위에서 사칙연산의 H/W 구현의 효율성은 사용하는 유한체의 기저 선택에 의해서 크게 좌우된다. 그러한 H/W 구현의 효율성의 관점에서 보면, 정규기저가 가장 적절한 이유는, 표수가 2인 유한체 $GF(2^n)$의 원소를 GF(2)위에서 정규기저로 표현하면, 원소의 제곱은 단순하게 좌표의 순환이동이 되기 때문이다. 본 논문에서는, 모든 유한체에서 관용기저로 부터 정규기저로 고속으로 변환하는 알고리즘을 소개하였으며 그 알고리즘을 이용한 H/W 구현결과와 우리의 방법으로 구현한 정규기저를 이용하여, 유한체 $GF(2^n)$위에서 두 원소의 곱셈과 역원을 구하는 효율적인 알고리즘에 따른 프로그램과 H/W 구현결과를 제시하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제15권3호
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• pp.160-164
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• 2017

Public key cryptography (PKC) is the basic building block for the cryptography applications such as encryption, key distribution, and digital signature scheme. Among many PKC, elliptic curve cryptography (ECC) is the most widely used in IT systems. Recently, very efficient Montgomery-Twisted-Edward (MoTE)-ECC was suggested, which supports low complexity for the finite field arithmetic, group operation, and scalar multiplication. However, we cannot directly adopt the MoTE-ECC to new PKC systems since the cryptography is not fully evaluated in terms of performance on the Internet of Things (IoT) platforms, which only supports very limited computation power, energy, and storage. In this paper, we fully evaluate the MoTE-ECC implementations on the representative IoT devices (16-bit MSP processors). The implementation is highly optimized for the target platform and compared in three different factors (ROM, RAM, and execution time). The work provides good reference results for a gradual transition from legacy ECC to MoTE-ECC on emerging IoT platforms.

• 대한수학회보
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• 제32권2호
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• pp.337-342
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• 1995

A semiring is a binary system $(S, +, \times)$ such that (S, +) is an Abelian monoid (identity 0), (S,x) is a monoid (identity 1), $\times$ distributes over +, 0 $\times s s \times 0 = 0$ for all s in S, and $1 \neq 0$. Usually S denotes the system and $\times$ is denoted by juxtaposition. If $(S,\times)$ is Abelian, then S is commutative. Thus all rings are semirings. Some examples of semirings which occur in combinatorics are Boolean algebra of subsets of a finite set (with addition being union and multiplication being intersection) and the nonnegative integers (with usual arithmetic). The concepts of matrix theory are defined over a semiring as over a field. Recently a number of authors have studied various problems of semiring matrix theory. In particular, Minc [4] has written an encyclopedic work on nonnegative matrices.

• 대한수학회지
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• 제58권6호
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• pp.1529-1547
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• 2021

In this series, we investigate the calculation of mean values of derivatives of Dirichlet L-functions in function fields using the analogue of the approximate functional equation and the Riemann Hypothesis for curves over finite fields. The present paper generalizes the results obtained in the first paper. For µ ≥ 1 an integer, we compute the mean value of the µ-th derivative of quadratic Dirichlet L-functions over the rational function field. We obtain the full polynomial in the asymptotic formulae for these mean values where we can see the arithmetic dependence of the lower order terms that appears in the asymptotic expansion.