• 제목/요약/키워드: GF($2^{m}$ )체

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멀티 세그먼트 곱셈 기반 저비용 타원곡선 암호 프로세서 (Low-Cost Elliptic Curve Cryptography Processor Based On Multi-Segment Multiplication)

  • 이동호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권8호
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    • pp.15-26
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    • 2005
  • 본 논문에서는 효율적인 $GF(2^m)$ 멀티 세그먼트 곱셈 연산 구조를 제안하고 제안된 구조의 타원곡선 암호 프로세서 설계 응용을 연구한다. 제안된 멀티 세그먼트 곱셈 연산 구조는 유한체 크기 m에 비하여 아주 작은 워드 조합 곱셈기를 이용하여 부분곱을 계산하고 거의 모든 내부 버스는 워드 크기이며 m 비트 멀티플렉서와 m 비트 레지스터를 하나만 사용한다. 따라서 조합 곱셈기의 워드 크기 w를 줄이고 세그먼트 수 k를 크게 하여 전체 데이터패스 자원 사용량이 최소화할 수 있다. 제안된 곱셈기는 디지트 시리얼 곱셈기로 구현된 ECC 프로세서와 비교할 때 이론적으로 자원 효율성이 우수하다 암호 프로세서의 자원 사용량은 구현에 필요한 기본 하드웨어 요소 수뿐만 아니라 구성 요소들의 배치와 연결 상태에도 의존한다. 제안된 프로세서의 실질적인 자원사용량을 디지트 시리얼 곱셈기 기반 암호 프로세서와 비교하기 위하여 두 종류의 프로세서를 FPGA 상에 구현하였다. 실험 결과로 제안된 멀티 세그먼트 곱셈기 기반 EU 프로세서는 유사한 성능을 가지는 디지트 시리얼 곱셈기 기반 EU 프로세서보다 자원 사용면에서 2배 정도 우수함을 보였다.

224-비트 소수체 타원곡선을 지원하는 공개키 암호 프로세서의 저면적 구현 (A small-area implementation of public-key cryptographic processor for 224-bit elliptic curves over prime field)

  • 박병관;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.1083-1091
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    • 2017
  • NIST 표준에 정의된 소수체(prime field) GF(p) 상의 224-비트 타원곡선을 지원하는 타원곡선 암호 프로세서를 설계하였다. 타원곡선 암호의 핵심 연산인 스칼라 점 곱셈을 수정형 Montgomery ladder 알고리듬을 이용하여 구현하였다. 점 덧셈과 점 두배 연산은 투영(projective) 좌표계를 이용하여 연산량이 많은 나눗셈 연산을 제거하였으며, 소수체 상의 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 제곱 연산만으로 구현하였다. 스칼라 점 곱셈의 최종 결과값은 다시 아핀(affine) 좌표계로 변환되어 출력하며, 이때 사용되는 역원 연산은 Fermat's little theorem을 이용하여 구현하였다. 설계된 ECC 프로세서를 Virtex5 FPGA로 구현하여 정상 동작함을 확인하였다. $0.18{\mu}m$공정의 CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 10 MHz의 동작 주파수에서 2.7-Kbit RAM과 27,739 GE로 구현되었고, 최대 71 MHz의 동작 주파수를 갖는다. 스칼라 점 곱셈에 1,326,985 클록 사이클이 소요되며, 최대 동작 주파수에서 18.7 msec의 시간이 소요된다.

선형복잡도 측면에서 FCSR의 이론절인 특성 및 분석 연구 (On the Characteristic and Analysis of FCSR Sequences for Linear Complexity)

  • 서창호;김석우
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권10호
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    • pp.507-511
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    • 2005
  • 유한체 GF(p)에서 r=2p+1이 2-솟수이고, p에 대한 2의 위수 m을 가질 때, $q=r^e,\;(e{\geq}2)$를 연결정수로 갖는 FCSR의 생성된 출력 수열에 대한 선형복잡도를 구한다. 또한, 합산 난수 발생기(Summation Generator)는 LFSR의 출력 수열을 정수 합산하여 키 수열을 발생한다. 이와 유사하게 두개의 FCSR의 출력 수열을 상관관계에 안전한 비트별 논리합(bitwise exclusive-oring)을 이용한 이진 난수열 발생기를 제안하고, 선형복잡도 측면에서 출력된 수열의 암호학적 특성을 살펴본다

전류모드 CMOS에 의한 3치 가산기 및 승산기의 구현 (Implementation of Ternary Adder and Multiplier Using Current-Mode CMOS)

  • 장성원;박병호;박상주;한영환;성현경
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.1760-1762
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    • 2010
  • 본 논문에서 3치가산기와 승산기(multiplier)는 전류모드 CMOS에 의해서 구현된다. 첫째, 3치 T-gate를 집적회로 설계의 유효 가용성을 갖고 있는 전류모드 CMOS를 이용하여 구현한다. 둘째, 3치 T-gates를 이용해 회로가 유한체 GF (3)에 대하여 2변수 3치 가산표 (2-variable ternary addition table) 및 구구표 (multiplication table)가 실현되도록 구현한다. 마지막으로, 이러한 동작 회로들은 1.5 CMOS 표준 기술과 $15{\mu}A$ 단위전류(unit current) 및 3.3V 소스 전압 (VDD voltage)에 의해 활성화 된다. 활성화 결과는 만족할 만한 전류 특성을 나타냈다. 전류 모드 CMOS에 의하여 실행되는 3치가산기 및 승산기는 단순하며 와이어 라우팅(wire routing)에 대하여 정규적이고, 또한 셀 배열 (cell array)과 함께 모듈성 (modularity)의 특성을 갖고 있다.

삼항 다항식을 이용한 효율적인 비트-병렬 구조의 곱셈기 (Design of an Efficient Bit-Parallel Multiplier using Trinomials)

  • 정석원;이선옥;김창한
    • 정보보호학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.179-187
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    • 2003
  • 최근 빠른 하드웨어의 구현은 속도의 효율성을 중시하는 환경에서 큰 관심의 대상이 되고 있다. 유한체 연산기는 연산과정이 복잡한 곱셈 연산에 의해 속도가 결정된다. 연산 수행 속도를 빠르게 개선하기 위해 본 논문에서는 하드웨어 구조를 기존의 Mastrovito방법을 이용하여 제안하고자 한다. 삼항기약다항식(trinomial) p($\chi$)=$\chi$$^{m}$$\chi$$^n$+1를 이용하여 제안하는 곱셈기의 시간 복잡도를 기존의 복잡도 T$_{A}$+( (m-2)/(m-n) +1+ log$_2$(m) ) T$_{x}$에서 T$_{A}$+(1+ log$_2$(m-1)+ n/2 ) T$_{x}$으로 감소시킨다. 그러나 공간 복잡도를 살펴보면 AND 게이트 수가 기존의 복잡도와 m$^2$으로 같지만, XOR 게이트의 수는 기존 복잡도인 m$^2$-1에서 m$^2$+(n$^2$-3n)/2으로 기약다항식의 중간항 차수인 n에 따라 약간 증가된다. 기약다항식의 최고차 항을 표준에서 권장하는 차수와 그에 준하는 다항식의 차수에 대해 XOR 공간 복잡도가 평균적으로 1.18% 증가하는 데 비해, 시간 복잡도는 평균적으로 9.036% 정도 감소한다.

조직배양(組織培養)에 의한 Marek 병(病) 병원체(病原體)의 연구(硏究) (CELL CULTURE STUDIES OF MAREK'S DISEASE ETIOLOGICAL AGENT)

  • 김우호
    • 대한수의학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.23-62
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    • 1969
  • 계백혈병(鷄白血病) 및 "계백혈병군(鷄白血病群)"속에 오래도록 포함(包含)되어 오든 Marek 병(病)은 오늘날 양계산업(養鷄産業)에 있어 가장 문제시(問題視)되는 질병(疾病)의 위치(位置)를 점(占)하고 있다. 신속(迅速)하고 대규모적(大規模的)인 양계산업(養鷄産業)의 발전(發展)과 더불어 이들 질병(疾病)에 의한 경제적손실(經濟的損失)은 막대(莫大)한 것이며 더구나 과거(過去) 수년(數年)에 걸쳐 구미(歐美)에서 급성형(急性型) Marek 병(病)이 출현(出現), 외연하므로서 Marek 병(病)은 가장 흥미(興味)있는 질병(疾病)의 하나로 등장(登場)하게끔 되었다. 지난 몇년동안에 이들 질병(疾病)에 관(關)하여 새롭고 의미(意義)있는 연구업적(硏究業績)이 이룩되었으며 그 중에서도 가장 중요(重要)한 진전(進展)은 지금(只今)까지 "계백혈병군(鷄白血病群)"이라는 한 묶음의 통칭(通稱)속에 포함(包含)되어오든 이들 신생물종양질환(新生物腫瘍疾患)이 두가지의 명백(明白)한 질병징후(疾病徵候)로 나누어진 사실(事實)일 것이다. 소견상(所見上) 유사(類似)한 종양(腫瘍)을 야기(惹起)하는 이들 질병(疾病)의 분리(分離)를 위한 첫째 근거(根據)는 물론(勿論) 그들의 병인(病因)의 차이(差異)에 의한 것이며, 이것은 또한 질병분류(疾病分類)에 있어 가장 중요(重要)한 관점(觀點)이 되는 것이다. 그러나 이와같은 분리(分離)를 위한 증명(證明)은 불과(不過) 일년여전(一年餘前) 각각(各各) 다른 Marek 병(病) 병인분리주(病因分離株)로, 영국(英國) 및 미국(美國)의 두 연구단(硏究團)이 독립적(獨立的)으로 동시(同時)에 조직배양(組織培養)에 의 하여 Marek 병(病) 병인(病因)의 가장 유력(有力)한 후보(候補)로서 한 herpes virus 를 발견(發見), 시현(示顯)하므로서 이루어졌다. 실상(實上) 1954 년(年) 이래(以來), 그 병인(病因)이 확실(確實)히 구명(究明)되지는 못하였지만 야외(野外)에서의 전염력(傳染力), 실험적전달시험등(實驗的傳達試驗等)에 의하여, 이 질병(疾病) myxovirus 에 의한 계백혈병(鷄白血病)과는 다른 징후(徵候)일것이라는 것이 여러 학자(學者)들에 의하여 주장(主張)되어 왔다. 조직배양(組織培養)에 의한 Marek 병(病) 병인(病因)의 확인(確認)이 비록 예비적실험단계(豫備的實驗段階)에 있기는 하나 본병(本病) 연구(硏究)의 한 큼직한 돌파구(突破口)를 이룩하였다고 불 수 있으며 따라서 Marek 병(病)과 herpes virus 와의 상호관계(相互關係)(병인(病因)으로서의)의 더 진전(進展)된 연구(硏究)가 시급(時急)히 요청(要請)되고 있는 것이다. 본실험(本實險)은 Marek 병(病) 병인(病因)을 검색분석(檢索分析)하기 위한 조직배양법(組織培養法)을 더욱 진전(進展)시키므로서 GF 정형(定型) Marek 병(病)(Keny et al., 1964)과 CR-64 급성형(急性型) Marek 병(病)(Staples, 1964)의 병인(病因)을 구명(究明)하여 그 분리병인주(分離病因株)의 특성(特性)을 분석(分析), 또한 숙주(宿主)-세포간(細胞間)의 상호관계(相互關係)를 밝히고 더 나아가 Marek 병(病)의 각각(各各) 다른 분리주간(分離株間) 병인(病因)의 차이여부(差異如否), 또는 후보병인(候補病因)으로서의 herpes virus의 타당성(妥當性)을 검토(檢討)코져 시행(施行)되었으며, 다음과 같은 실험결과(實驗結果)를 얻었다. GF 정형(定型) 및 CR-64 급성형(急性型) Marek 병(病) 감염계신세포(感染鷄腎細胞)의 일차적(一次的) 단층(單層)(막(膜))배양세포(培養細胞)에 있에서 병인(病因)에 virus 의 증식(增殖)은 뚜렷이 변형(變形)된 종양세포화(腫瘍細胞化)(원형화(圓形化)병소(病巢)의 형성(形成)으로 나타났으며 이 종양(腫瘍))(암(癌))세포화병소(細胞化病巢) 형성(形成)의 특성(特性)은 감염(感染)된 배양세포(培養細胞)(탈락(脫落)시킨)를 비감염신세포단층배양(非感染腎細胞單層培養)에 가(加)하므로서(접종(接種)) 규칙적(規則的)으로 전달(傳達)(계대(繼代))되었다. 또한 계태아간(鷄胎兒肝) 및 신경교배양세포(神經膠培養細胞)에도 종양세포화특성(腫瘍細胞化特性)이 계대(繼代)될수 있었으나 정상계태아섬유세포배양(正常鷄胎兒纖維細胞培養)에 감염(感染)된 신배양세포(腎培養細胞)를 접종(接種)하였을 때는 아무런 세포변성(細胞變成)(CPE)을 확인(確認)할수 없었다. 또한 양형(兩型)의 Marek 병(病) 감염계(感染鷄)로부터의 전혈(全血) 및 buffy coat(말초백혈구일혈수(末梢白血球一血數)) 부유액(浮游液)을 정상(正常) 계신배양세포(鷄腎培養細胞)에 접종(接種)하므로서도 똑같은 세포변성(細胞變性)을 나타내었으나 다만 이 경우에는 그 병소수(病巢數)는 직접(直接) Mirek 병리환계(病罹患鷄)로부터 취(取)한 신세포배양(鷄腎細胞培養)에 비(比)하여 훨씬 적은 수(數)로 나타났다. 실상(實上) 조직배양상(組織培養像)에 관(關)한 한(限) Marek 병(病)의 GF 정형분리병인주(定型分離病因株)와 CR-64 급성형분리병인주간(急性型分離病因株間)에는 아무런 差異點을 발견(發見)할 수 없었다. 이와같은 특성(特性)을 갖는 감염병인(感染病因)은 극도(極度)의 세포결합성(細胞結合性)을 지니고 있었으며 본실험조건하(本實驗條件下)에서는 종속(從屬)되어있는 세포(細胞)들로부터 감염상태(感染狀態)의 병인(病因)을 분리(分離)하는 것은(유리병인(遊離病因)) 불가능(不可能)하였으며, 따라서 계대(繼代)(전달(傳達))접종물(接種物)은 항시(恒時) 세포함유물(細胞含有物)이 였다. 배양세포(培養細胞)에 있어서의 변성(變性)은, 비종양황기(非腫瘍荒起) virus 에 의한 점진적(漸進的)으로 이루어지는 세포변성(細胞變性)인 plaque 인 것 보다 오히려 종양황기(腫瘍荒起) virus 에 의한 특이적세포변형병소(特異的細胞變形病巢)(focus)로 보여졌으며 그 양상(樣相)은 여러가지 관점(觀點)에서 계태아섬유농배양세포상에서의 Rous sarcoma virus 의 그것에 유이(類似)하였다. 본(本) 병인(病因)의 병소분석(病巢分析)은 접종(接種)된 감염세포농도(感染細胞濃度)와 계수(計數)된 원형화병소간(圓形化病巢間)에 고도(高度)의 직선상관관계(直線相關關係)를 표시(表示)하였다. 양(兩) 분리병인주감염신배양세포(分離病因株感染腎培養細胞)의 이화학적(理化學的) 처리(處理)에 의한 특성분석(特性分析), 핵내봉입체(核內封入體)의 형성(形成)과 감별염색법(鑑別染色法) 및 세포화학적처리(細胞化學的處理)에 의한 virus 의 핵산형판별등(核酸型判別等)은 이들 원형화병소형성능력(圓形化病巢形成能力)을 지닌 분리병인주(分離病因株)의 성상(性狀)이 B 군(群) herpes virus의 그것과 극(極)히 유사(類似)함을 나타내었으며, 그 외(外)에 여러가지 분석방법(分析方法)에 의하여 이 병인(病因)들이 계백혈병(鷄白血病)/육종군(肉腫群) virus 들 및 PPLO들과는 전연(全然) 상관관계(相關關係)가 없음이 밝혀졌다. 감염신배양세포(感染腎培養細胞)의 음성염색법(陰性染色法)에 의한 전자현미경관찰(電子顯微鏡觀察)은 herpes virus 양(樣)특성(特性)을 갖춘 vius 입자(粒子)들을 밝혀 내었으며 또한 감염신배양세포(感染腎培養細胞)의 무(無) 백혈병(白血病)/Marek 병(病) 감수성계추(感受性鷄雛)로의 접종결과(接種結果)는 Marek 병(病)의 특이적병변(特異的病變)을 계추(鷄雛)에 발현(發現)시켰으며, 살처분후(殺處分後) 핵(該) 계추(鷄雛)들로부터의 신조직배양(腎組織培養)에 있어서도 명확(明確)한 세포변형(細胞變形)에 의한 병소형성(病巢形成)(암세포화(癌細胞化))특성(特性)을 훌륭히 재현(再現)시켜 주었다. 이와같은 실험결과(實驗結果)로서 배양세포(培養細胞)를 괴사(壞死)시키지 않고 변형(變形)(transfermation) 시키는 능력(能力)을 지닌 이들 분리주(分離株)는 Marek 병(病) 병인(病因) 그것이며, 다분(多分)히 B 군(群) herpes virus 에 속(屬)하는 한 멤버일(一)임이 단정(斷定)되었으며, 또한 이들 virus 군(群)의 어떤 것들은 고도(高度)의 종양양기특성(oncogenicity) 을 지니고 있을 것으로 추정(推定)되었다.

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