• 제목/요약/키워드: Irreducible Polynomial

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Equally Spaced 기약다항식 기반의 효율적인 이진체 비트-병렬 곱셈기 (Efficient Bit-Parallel Multiplier for Binary Field Defind by Equally-Spaced Irreducible Polynomials)

  • 이옥석;장남수;김창한;홍석희
    • 정보보호학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.3-10
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    • 2008
  • 유한체 $GF(2^m)$의 원소를 표현하기 위한 기저선택은 곱셈기의 효율성에 영향을 미친다. 이중에서 여분표현을 이용한 곱셈기는 모듈러 감산을 빠르게 구성할 수 있는 특징을 이용하여 시간-공간의 trade-off를 효율적으로 제공한다. 따라서 여분표현을 이용한 기존의 곱셈기는 다른 기저로 표현한 곱셈기보다 시간 복잡도 상의 효율성을 제공하나 공간 복잡도가 많이 늘어나는 단점을 가진다. 본 논문에서는 다항식 지수승 연산이 많이 사용된다는 것을 감안해 Left-to-Right 형태의 지수승 환경에 적합한 시간-공간 복잡도 상의 효율성을 가지는 새로운 비트-병렬 곱셈기를 제안한다. 제안하는 곱셈기는 $T_A+({\lceil}{\log}_2m{\rceil})T_x$ 시간 복잡도와 (2m-1)(m+s) 공간 복잡도를 요구하며 ESP(Equally Spaced Polynomial) 기약다항식 기반의 기존 여분표현 곱셈기와 비교해 공간 복잡도는 $2(ms+s^2)$ 감소하며, 시간복잡도는 $T_A+({\lceil}{\log}_2(m+s){\rceil})T_x$에서 $T_A+({\lceil}{\log}_2m{\rceil})T_x$로 감소된다. ($T_A$:2개의 입력에 1개의 출력인 AND 게이트 시간, $T_x$:2개의 입력에 1개의 출력인 XOR 게이트 시간이며 m:ESP기약 다항식 차수, s: ESP기약 다항식의 각항의 차수 간격)

The Factor Domains that Result from Uppers to Prime Ideals in Polynomial Rings

  • Dobbs, David Earl
    • Kyungpook Mathematical Journal
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    • 제50권1호
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    • pp.1-5
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    • 2010
  • Let P be a prime ideal of a commutative unital ring R; X an indeterminate; D := R/P; L the quotient field of D; F an algebraic closure of L; ${\alpha}$ ${\in}$ L[X] a monic irreducible polynomial; ${\xi}$ any root of in F; and Q = ${\alpha}$>, the upper to P with respect to ${\alpha}$. Then R[X]/Q is R-algebra isomorphic to $D[{\xi}]$; and is R-isomorphic to an overring of D if and only if deg(${\alpha}$) = 1.

A Method for Distinguishing the Two Candidate Elliptic Curves in the Complex Multiplication Method

  • Nogami, Yasuyuki;Obara, Mayumi;Morikawa, Yoshitaka
    • ETRI Journal
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    • 제28권6호
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    • pp.745-760
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    • 2006
  • In this paper, we particularly deal with no $F_p$-rational two-torsion elliptic curves, where $F_p$ is the prime field of the characteristic p. First we introduce a shift product-based polynomial transform. Then, we show that the parities of (#E - 1)/2 and (#E' - 1)/2 are reciprocal to each other, where #E and #E' are the orders of the two candidate curves obtained at the last step of complex multiplication (CM)-based algorithm. Based on this property, we propose a method to check the parity by using the shift product-based polynomial transform. For a 160 bits prime number as the characteristic, the proposed method carries out the parity check 25 or more times faster than the conventional checking method when 4 divides the characteristic minus 1. Finally, this paper shows that the proposed method can make CM-based algorithm that looks up a table of precomputed class polynomials more than 10 percent faster.

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공개키 암호 시스템을 위한 LFSR 곱셈기 설계 (Design of LFSR Multipliers for Public-key Cryptosystem)

  • 이진호;김현성
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.43-48
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    • 2004
  • 본 논문에서는 GF(2m)상에서 Linear Feedback Shift Register 구조기반의 새로운 구조를 제안한다. 먼저 모듈러 곱셈기와 제곱기를 제안하고, 이를 기반으로 곱셈과 제곱을 동시에 수행할 수 있는 구조를 설계한다. 제안된 구조는 기약다항식으로 모든 계수가 1인 속성의 All One Polynomial 을 이용한다. 제안된 구조는 구조복잡도면에서 기존의 구조들보다 훨씬 효율적이다. 제안된 곱셈기는 공개키 암호의 핵심이 되는 지수기의 구현을 위한 효율적인 기본구조로 사용될 수 있다.

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제약적인 환경에 적합한 유한체 연산기 구조 설계 (Design of an Operator Architecture for Finite Fields in Constrained Environments)

  • 정석원
    • 정보보호학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.45-50
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    • 2008
  • 유한체 연산기는 생성 기약다항식과 원소의 표현 방법에 따라 효율성에 많은 영향을 받는다. 본 논문에서는 홀수 소수 p에 대한 확장체 GF$(p^n)$ 위의 곱셈에 대한 두 가지 직렬곱셈기를 제안한다. 기약 이항 다항식을 이용한 직렬 곱셈기는 (2n+5)개의 레지스터, 2개의 MUX, 2개의 GF(p)곱셈기, 1개의 GF(p) 덧셈기를 사용하여 $n^2+n$ 클럭 싸이클 이후에 곱셈 결과를 얻는 구조이다. 기약 AOP를 이용한 직렬 곱셈기는 (2n+5)개의 레지스터, 1개의 MUX, 1개의 GF(p)곱셈기, 1개의 GF(p) 덧셈기를 사용하여 $n^2$+3n+2 클럭 싸이클 이후에 곱셈결과를 얻는다.

CCD에 의한 GF($p^m$)상의 다치 승산기 구성에 관한 연구 (A Study on Construction of Multiple-Valued Multiplier over GF($p^m$) using CCD)

  • 황종학;성현경;김흥수
    • 전자공학회논문지B
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    • 제31B권3호
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    • pp.60-68
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    • 1994
  • In this paper, the multiplicative algorithm of two polynomials over finite field GF(($p^{m}$) is presented. Using the presented algorithm, the multiple-valued multiplier of the serial input-output modular structure by CCD is constructed. This multiple-valued multiplier on CCD is consisted of three operation units: the multiplicative operation unit, the modular operation unit, and the primitive irreducible polynomial operation unit. The multiplicative operation unit and the primitive irreducible operation unit are composed of the overflow gate, the inhibit gate and mod(p) adder on CCD. The modular operation unit is constructed by two mod(p) adders which are composed of the addition gate, overflow gate and the inhibit gate on CCD. The multiple-valued multiplier on CCD presented here, is simple and regular for wire routing and possesses the property of modularity. Also. it is expansible for the multiplication of two elements on finite field increasing the degree mand suitable for VLSI implementation.

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CERTAIN CUBIC POLYNOMIALS OVER FINITE FIELDS

  • Kim, Hyung-Don;Kim, Jae-Moon;Yie, Ik-kwon
    • 대한수학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.1-12
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    • 2009
  • Motivated by XTR cryptosystem which is based on an irreducible polynomial $x^3-cx^2+c^px-1$ over $F_{p^2}$, we study polynomials of the form $F(c,x)=x^3-cx^2+c^qx-1$ over $F_{p^2}$ with $q=p^m$. In this paper, we establish a one to one correspondence between the set of such polynomials and a certain set of cubic polynomials over $F_q$. Our approach is rather theoretical and provides an efficient method to generate irreducible polynomials over $F_{p^2}$.

다항식에 기초한 유한체상의 P=2인 경우의 곱셈기 설계 (Design of the Multiplier in case of P=2 over the Finite Fields based on the Polynomial)

  • 박춘명
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권2호
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    • pp.70-75
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    • 2016
  • 본 논문에서는 다항식에 기초하여 유한체상의 P=2인 경우의 효율적인 곱셈기를 구성하는 방법을 제안하였다. 제안한 곱셈기 회로는 다항식의 연산부와 mod F(${\alpha}$) 연산부, 모듈러 연산부로 구성된다. 또한, 이들 각 연산부는 모듈 구조를 가지므로 m의 확장에 따른 회로 구성이 용이하며 회로 구성에 사용한 소자는 AND 게이트와 XOR 게이트만으로 구성하여 정규성, 확장성이 용이하며 이를 기반으로 VLSI화에 적합하다. 제안한 곱셈기는 기존의 곱셈기에 비해 좀 더 콤펙트, 규칙적, 정규성과 확장성이 용이하며 최근의 IoT 환경에서의 여러 분야에 적용 및 응용이 가능할 것이다.

유한체 GF(2m)상의 셀 배열 병렬 승산기의 설계 (A Design of Cellular Array Parallel Multiplier on Finite Fields GF(2m))

  • 성현경
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제11A권1호
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    • pp.1-10
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    • 2004
  • 본 논문에서는 유한체 GF$(2^m)$상에서 두 다항식의 승산을 실현하는 병렬-입력 및 병렬-출력을 갖는 셀 배열 병렬 승산기를 제시한다 이 승산기는 승산연산부, 기약다항식연산부. MOD연산부로 구성한다. 승산연산부는 AND 게이트와 XOR 게이트로 설계한 기본 셀의 배열로 이루어지며, 기약다항식연산부는 XOR 게이트와 D 플림플롭회로를 사용하여 구성하며, MOD연산부는 AND 게이트와 XOR 게이트에 의한 기본 셀을 배열하여 구성하였다. 제시한 승산기는 PSpice 시뮬레이션을 통하여 동작특성을 보였으며, 클럭신호의 주기를 l${\mu}\textrm{s}$로 하였다. 제시한 셀 배열 병렬 승산기는 m=4인 경우에 AND 게이트의 수가 24개, XOR 게이트의 수가 32개 필요하며, D 플립플롭회로가 4개 필요하다. 또한, AOP 기약 다항식을 사용하면 AND 게이트와 XOR 게이트의 수가 24개 필요하며 D 플립플롭은 사용되지 않는다. 셀 배열 병렬 승산기의 승산연산부의 동작시간은 1 단위시간(클럭시간)이 소비되고, 기약다항식연산부에 의한 MOD연산부의 동작시간은 m 단위시간(클럭시간)이 소비되어 전체 동작시간은 m+1 단위시간(클럭시간)이 소비된다. 본 논문에서 제시한 셀 병렬 승산기는 회선경로 선택의 규칙성, 간단성, 배열의 모듈성과 병렬동작의 특징을 가지며, 특히 차수 m이 매우 큰 유한체강의 두 다항식의 승산에서 확장성을 갖는다.

기약 All One Polynomial을 이용한 유한체 GF(2$^{m}$ )상의 시스톨릭 곱셈기 설계 (Design of Systolic Multipliers in GF(2$^{m}$ ) Using an Irreducible All One Polynomial)

  • 권순학;김창훈;홍춘표
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권8C호
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    • pp.1047-1054
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    • 2004
  • 본 논문에서는 AOP(All One Polynomial)에 의해 결정되는 유한체 GF(2$^{m}$ )상의 곱셈을 위한 두 가지 종류의 시스톨릭 어레이를 제안한다. 제안된 두 시스톨릭 어레이 모두 패러럴 입출력 구조를 가진다. 첫 번째 제안된 곱셈기는 O($m^2$)의 면적 복잡도와 O(1)의 시간 복잡도를 가진다. 다시 말하면, 이 곱셈기는 m(m+1)/2 개의 동일한 셀들로 이루어지며 초기 m/2+1 사이클 지연 후, 1 사이클마다 곱셈의 결과를 출력한다. 첫 번째 제안된 곱셈기를 기존의 AOP를 사용하는 병렬형 시스톨릭 곱셈기와 비교 분석한 결과 하드웨어 및 계산지연 시간에 있어 각각 12% 및 50%의 성능 개선을 보인다. 두 번째 제안된 시스톨릭 곱셈기는 암호응용을 위해 선형 어레이로 설계되었으며, O(m)의 면적 복잡도와 O(m)의 시간 복잡도를 가진다. 즉, m+1 개의 동일한 셀들로 이루어지며 m/2+1 사이클마다 곱셈의 결과를 출력한다. 두 번째 곱셈기를 기존의 선형 시스톨릭 곱셈기들과 비교 분석한 결과, 하드웨어, 계산지연 시간, 그리고 처리율에 있어 각각 43%, 83%, 그리고 50%의 성능 개선을 보인다. 또한 제안된 곱셈기들은 높은 규칙성과 모듈성을 가지기 때문에 VLSI 구현에 매우 적합하다. 따라서 GF(2$^{m}$ ) 응용을 위해, 본 연구에서 제안된 곱셈기들을 사용하면 최소의 하드웨어 사용으로 최대의 성능을 얻을 수 있다.