• 제목/요약/키워드: Modular Arithmetic

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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.

An Improved Pseudorandom Sequence Generator and its Application to Image Encryption

  • Sinha, Keshav;Paul, Partha;Amritanjali, Amritanjali
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권4호
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    • pp.1307-1329
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    • 2022
  • This paper proposes an improved Pseudorandom Sequence Generator (PRSG) based on the concept of modular arithmetic systems with non-integral numbers. The generated random sequence use in various cryptographic applications due to its unpredictability. Here the mathematical model is designed to solve the problem of the non-uniform distribution of the sequences. In addition, PRSG has passed the standard statistical and empirical tests, which shows that the proposed generator has good statistical characteristics. Finally, image encryption has been performed based on the sort-index method and diffusion processing to obtain the encrypted image. After a thorough evaluation of encryption performance, there has been no direct association between the original and encrypted images. The results show that the proposed PRSG has good statistical characteristics and security performance in cryptographic applications.

Radix-16 Montgomery Modular 곱셈 알고리즘의 FPGA 구현과 전력 소모 비교에 관한 연구 (A Study on FPGA Implementation of Radix-16 Montgomery Modular Multiplication and Comparison of Power Dissipation)

  • 김판기;김기영;김석윤
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.813-816
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    • 2005
  • In last several years, the need for the right of privacy and mobile banking has increased. The RSA system is one of the most widely used public key cryptography systems, and its core arithmetic operation IS modular multiplication. P. L. Montgomery proposed a very efficient modular multiplication technique that is well suited to hardware implementation. In this paper, the montgomery modular multiplication algorithms(CIOS, SOS, FIOS) , developed by Cetin Kaya Koc, is presented and implemented using radix-16 and Altera FPGA. Also, we undertake comparisons of power dissipation using Quatrus II PowerPlay Power Analyzer.

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ARITHMETIC OF THE MODULAR FUNCTION $j_4$

  • Kim, Chang-Heon;Koo, Ja-Kyung
    • 대한수학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.707-723
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    • 1999
  • Since the modular curve $X(4)=\Gamma(4)/{\mathfrak{}}^*$ has genus 0, we have a field isomorphism K(X(4)){\approx}\mathcal{C}(j_{4})$ where $j_{4}(z)={\theta}_{3}(\frac{z}{2})/{\theta}_{4}(\frac{z}{2})$ is a quotient of Jacobi theta series ([9]). We derive recursion formulas for the Fourier coefficients of $j_4$ and $N(j_{4})$ (=the normalized generator), respectively. And we apply these modular functions to Thompson series and the construction of class fields.

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연산 모듈의 결합에 의한 $GF(2^m)$상의 병렬 승산 회로의 설계 (Design of Parallel Multiplier Circuit synthesized operation module over $GF(2^m)$)

  • 변기영;김흥수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.268-273
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    • 2002
  • In this paper, a new parallel multiplier circuit over $GF(2^m)$ has been proposed. The new multiplier is composed of polynomial multiplicative operation part and modular arithmetic operation part, irreducible polynomial operation part. And each operation has modular circuit block. For design the new proposed circuit, it develop generalized equations using frame each operation idea and show a example for $GF(2^m)$.

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Survey of the Arithmetic and Geometric Approach to the Schottky Problem

  • Jae-Hyun Yang
    • Kyungpook Mathematical Journal
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    • 제63권4호
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    • pp.647-707
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    • 2023
  • In this article, we discuss and survey the recent progress towards the Schottky problem, and make some comments on the relations between the André-Oort conjecture, Okounkov convex bodies, Coleman's conjecture, stable modular forms, Siegel-Jacobi spaces, stable Jacobi forms and the Schottky problem.

GF(2m) 상의 여분 표현을 이용한 낮은 지연시간의 몽고메리 AB2 곱셈기 (Low-latency Montgomery AB2 Multiplier Using Redundant Representation Over GF(2m)))

  • 김태완;김기원
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.11-18
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    • 2017
  • Finite field arithmetic has been extensively used in error correcting codes and cryptography. Low-complexity and high-speed designs for finite field arithmetic are needed to meet the demands of wider bandwidth, better security and higher portability for personal communication device. In particular, cryptosystems in GF($2^m$) usually require computing exponentiation, division, and multiplicative inverse, which are very costly operations. These operations can be performed by computing modular AB multiplications or modular $AB^2$ multiplications. To compute these time-consuming operations, using $AB^2$ multiplications is more efficient than AB multiplications. Thus, there are needs for an efficient $AB^2$ multiplier architecture. In this paper, we propose a low latency Montgomery $AB^2$ multiplier using redundant representation over GF($2^m$). The proposed $AB^2$ multiplier has less space and time complexities compared to related multipliers. As compared to the corresponding existing structures, the proposed $AB^2$ multiplier saves at least 18% area, 50% time, and 59% area-time (AT) complexity. Accordingly, it is well suited for VLSI implementation and can be easily applied as a basic component for computing complex operations over finite field, such as exponentiation, division, and multiplicative inverse.

PLA에 기초한 디지털논리스위칭함수 구성 (The Construction of the Digital Logic Switching Functions using PLA)

  • 박춘명
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.1794-1800
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    • 2008
  • 본 논문에서는 PLA를 사용하여 디지털논리 스위칭함수를 효과적으로 구성하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 먼저 포스트 대수를 기반으로 MIN 대수연산과 MAX 대수연산을 제안하였고, 이를 구현하기 위해 T-gate에 대해 논의하였다. 그리고 PLA의 기본 회로인 MIN 배열, MAX 배열과 리터럴에 대해 논의하였다. PLA를 사용하여 디지털논리스위칭함수를 설계하기 위해 변수분할, 모듈러 구조, 리터럴 생성기, 복호기와 인버터를 제안하였다. 제안한 방법은 좀 더 콤펙트하고 확장성이 용이하다.

듀얼 필드 모듈러 곱셈을 지원하는 몽고메리 곱셈기 (Montgomery Multiplier Supporting Dual-Field Modular Multiplication)

  • 김동성;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.736-743
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    • 2020
  • 모듈러 곱셈은 타원곡선 암호 (elliptic curve cryptography; ECC), RSA 등의 공개키 암호에서 중요하게 사용되는 산술연산 중 하나이며, 모듈러 곱셈기의 성능은 공개키 암호 하드웨어의 성능에 큰 영향을 미치는 핵심 요소가 된다. 본 논문에서는 워드기반 몽고메리 모듈러 곱셈 알고리듬의 효율적인 하드웨어 구현에 대해 기술한다. 본 논문의 모듈러 곱셈기는 SEC2 ECC 표준에 정의된 소수체 GF(p)와 이진체 GF(2k) 상의 11가지 필드 크기를 지원하여 타원곡선 암호 프로세서의 경량 하드웨어 구현에 적합하도록 설계되었다. 제안된 곱셈기 구조는 부분곱 생성 및 가산 연산과 모듈러 축약 연산이 파이프라인 방식으로 처리하며, 곱셈 연산에 소요되는 클록 사이클 수를 약 50% 줄였다. 설계된 모듈러 곱셈기를 FPGA 디바이스에 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, 65-nm CMOS 표준셀로 합성한 결과 33,635개의 등가 게이트로 구현되었고, 최대 동작 클록 주파수는 147 MHz로 추정되었다.