• 정보보호학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.999-1007
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• 2012

공개키 기반 암호화 상에서의 다중 곱셈 연산은 높은 복잡도로 인해 성능 개선을 위해서는 우선적으로 고려되어야 한다. 특히 임베디드 장비는 기존의 환경과는 달리 한정적인 계산 능력과 저장 공간으로 인해 높은 복잡도를 나타내는 공개키 기반의 암호화를 수행하기에는 부적합한 특성을 가진다. 이를 극복하기 위해 다중 곱셈 연산을 빠르게 연산하고 적은 저장공간을 요구하는 기법이 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 자원 한정적인 센서 네트워크 상에서의 효율적인 공개키 기반 암호화 구현을 위한 다중 곱셈기의 최신 연구 동향을 살펴본다. 이는 앞으로의 센서 네트워크상에서의 공개키 기반 암호화 구현을 위한 참고자료로서 활용이 가능하다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제11권1호
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• pp.12-16
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• 2013

Sensor network is one of the strongest technologies for various applications including home automation, surveillance system and monitoring system. To ensure secure and robust network communication between sensor nodes, plain-text should be encrypted using encryption methods. However due to their limited computation power and storage, it is difficult to implement public key cryptography, including elliptic curve cryptography, RSA and pairing cryptography, on sensor networks. However, recent works have shown the possibility that public key cryptography could be made available in a sensor network environment by introducing the efficient multi-precision multiplication method. The previous method suggested a broad rule of multiplication to enhance performance. However, various features of sensor motes have not been considered. For optimized implementation, unique features should be handled. In this paper, we propose a fully optimized multiplication method depending on a different specification for sensor motes. The method improves performance by using more efficient instructions and general purpose registers.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권4호
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• pp.223-230
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• 2006

가산기를 이용하여 몽고메리 곱셈을 수행하는 모듈라 곱셈기를 구현하는 방법은 선택한 가산기의 종류에 따라 달라진다. 가산기로 CPA를 사용하는 경우는 캐리 전파 문제가 발생되며, CSA를 사용하는 경우는 최종 결과 보정이 요구된다. 다정도 CSA는 CSA와 CPA를 접목함으로써 이 두 문제를 동시에 해결한 방식이다. 본 논문에서는 기존의 다정도 CSA의 캐리 체인 구조를 변경함으로써, 하드웨어 자원과 수행시간을 동시에 감소시킨 새로운 방식을 제안하였다. 결과적으로, 모듈라 곱셈기를 반복 사용하여 큰 정수의 곱셈과 멱승을 수행하는 모듈을 기존의 방식보다 더 빠르고 더 작게 구현할 수 있다.

• ETRI Journal
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• 제41권6호
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• pp.863-872
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• 2019

Elliptic curve cryptography is a relatively lightweight public-key cryptography method for key generation and digital signature verification. Some lightweight curves (eg, Curve25519 and Curve Ed448) have been adopted by upcoming Transport Layer Security 1.3 (TLS 1.3) to replace the standardized NIST curves. However, the efficient implementation of Curve Ed448 on Internet of Things (IoT) devices remains underexplored. This study is focused on the optimization of the Curve Ed448 implementation on low-end IoT processors (ie, 8-bit AVR and 16-bit MSP processors). In particular, the three-level and two-level subtractive Karatsuba algorithms are adopted for multi-precision multiplication on AVR and MSP processors, respectively, and two-level Karatsuba routines are employed for multi-precision squaring. For modular reduction and finite field inversion, fast reduction and Fermat-based inversion operations are used to mitigate side-channel vulnerabilities. The scalar multiplication operation using the Montgomery ladder algorithm requires only 103 and 73 M clock cycles on AVR and MSP processors.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1C호
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• pp.131-139
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• 2008

본 논문에서는 새로운 다정도 캐리 세이브 가산기를 이용한 dual-field상의 확장성 있는 Montgomery 곱셈기를 제안한다. 제안한 구조는 유한체 GFP(p)와 GF($2^m$)상의 곱셈 연산을 수행한다. 제안한 다정도 캐리 세이브 가산기는 두 개의 캐리 세이브 가산기로 구성되며, w-비트의 워드를 처리하기 위한 하나의 캐리 세이브 가산기는 n = [w/b] 개의 캐리 전파 가산기로 이루어진다. 여기서 b는 하나의 캐리 전파 가산기가 포함하는 dual-filed 가산기의 개수이다. 제안된 Montgomery 곱셈기는 기존의 연구결과에 비해 거의 동일한 시간 복잡도를 가지지만 낮은 하드웨어 복잡도를 가진다. 뿐만 아니라 제안한 연산기는 기존의 연구와 달리 연산의 종료 시 정확한 모듈러 곱셈의 결과를 출력한다. 더욱이 제안한 회로는 m과 w에 대해 높은 확장성을 가진다. 따라서 본 논문에서 제안한 구조는 암호응용을 위한 GF(p)와 GF($2^m$)상의 곱셈기로서 매우 적합하다 할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권10호
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• pp.940-948
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• 2012

안드로이드 프로그램은 JAVA SDK로 제작되어 가상머신(virtual machine) 기반으로 동작한다. 따라서 기존의 C 언어에 비해 프로그램 작성은 편리해 졌지만 동작 속도는 떨어지는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 안드로이드 상에서 C언어, 어셈블리 언어의 사용이 가능한 안드로이드 NDK가 제안되어 보다 효율적인 프로그램 작성이 가능하게 되었다. 이와 더불어 ARM에서 제공하는 NEON기능을 사용하면 벡터연산을 통해 성능을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 NDK의 효용성에 대해 알아보며 NEON기능을 이용한 향상된 곱셈구조를 제안한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.473-480
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• 2021

차세대 공개키 암호 고속 연산을 위해서는 목표로 하는 컴퓨터 프로세서의 구조를 활용하여 암호화 기본 연산을 최적화 구현하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 RISC-V 프로세서 상에서 차세대 공개키 암호 고속 연산을 위해 핵심 곱셈기 연산을 최적화 구현하는 기법을 제안한다. 특히 RISC-V 프로세서의 기본 연산자를 열 기반 곱셈기 연산알고리즘에 맞추어 최적 구현해봄으로서 이전 연구와 비교 시 256-비트 곱셈의 경우 약 19% 그리고 512-비트 곱셈의 경우 약 8%의 성능 향상을 RISC-V 프로세서 상에서 달성하였다. 마지막으로 RISC-V 프로세서에서 추가적으로 제공되면 곱셈 연산 성능 향상에 도움이 될 수 있는 확장 명령어 셋에 대해서도 확인해 보도록 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.217-226
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• 1986

DQSM알고리즘을 이용하여 다중채널 FIR디지털 필터를 구성하기 위한 한 기법을 제안하였다. 본 논문에서는 Double precision 알고리즘과 절대치회로를 이용하여 ROM용량을 감소시키고 절대치회로의 논리레벨의 단계를 줄이므로 동작속도를 개선할 수 있었다. 위의 기법으로 구성된 4채널 FIR디지탈필터의 주파수응답은 Remez exchange 알고리즘으로 시뮬레이션하여 얻어진 주파수응답과 잘 일치하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권5호
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• pp.632-637
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• 2011

A new tooth profile which is adjusted on the amount of addendum modification factor is proposed for reducing vibration and noise of gears. The transmission error of the new profile can be designed more uniformly than that of the standard involute profile. The basic concepts of tooth profile modification are to reduce the load in contact area and to find the appropriate profile modification factor for operation condition. In this study, gears were estimated to constructive safety of bending strength and contact strength durability by using ROMAX program, and were compared with results by design formula of AGMA standard.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.2347-2354
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• 2012

안드로이드 상에서의 프로그램 개발은 JAVA SDK를 통해 이루어진다. 하지만 JAVA의 사용은 virtual machine 상에서의 동작으로 인해 기존의 C언어에 비해 성능이 떨어지는 단점을 가진다. 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 NDK를 이용한 최적화 프로그램 개발이 사용되고 있다. 해당 기법은 안드로이드 프로그램을 C언어로 작성하여 연산을 효율적으로 수행한다. 본 논문에서는 안드로이드 상에서의 공개키 기반 암호화를 비교 분석하기 위해 NDK와 SDK를 사용하여 곱셈을 구현한다. SDK의 구현에는 BigInteger 패키지를 사용하였으며 NDK의 구현에는 Comb method를 사용하였다. 또한 안드로이드 상에서의 사칙연산, 조건문 그리고 호출문의 연산 수행 결과를 비교하여 NDK를 통한 성능향상에 대해 알아본다.