• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 1991년도 학술발표논문집
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• pp.49-57
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• 1991

Several variants of the Diffie-Hellman public key distribution are examined, and a simple and relatively secure public key distribution protocol is introduced. Using a normal basis of GF(2$^{m}$ ), this protocol is implemented, and simulated in software. A program is developed, whereby a normal basis is effectively searched for fast multiplication in GF(2$^{m}$ ).

• ETRI Journal
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• 제29권6호
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• pp.769-778
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• 2007

This paper proposes a multiplication algorithm for $F_{p^m}$, which can be efficiently applied to many pairs of characteristic p and extension degree m except for the case that 8p divides m(p-1). It uses a special class of type- Gauss period normal bases. This algorithm has several advantages: it is easily parallelized; Frobenius mapping is easily carried out since its basis is a normal basis; its calculation cost is clearly given; and it is sufficiently practical and useful when parameters k and m are small.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제6권2호
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• pp.75-84
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• 2002

Using good properties of an optimal normal basis of type I in a finite field ${\mathbb{F}}_{2^m}$, we present a design of a bit serial multiplier of Berlekamp type, which is very effective in computing $xy^2$. It is shown that our multiplier does not need a basis conversion process and a squaring operation is a simple permutation in our basis. Therefore our multiplier provides a fast and an efficient hardware architecture for a bit serial multiplication of two elements in ${\mathbb{F}}_{2^m}$.

• 정보보호학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.41-48
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• 2004

유한체의 곱셈과 나눗셈은 오류정정부호와 암호시스템에서 중요한 산술 연산이다. 유한체 GF(2$^{m}$ )의 원소를 표현하기 위해 다양한 기저가 사용되며 차수가 m인 GF(2)상의 원시다항식으로 구성할 수 있다. 정규기저를 사용하면 곱셈이나 곱셈 역원의 연산을 쉽게 수행할 수 있다. 정규기저 표현을 이용하는 Massey-Omura 승산기는 동일한 2진함수를 사용하여 몇 번의 순회치환으로 곱셈 또는 나눗셈이 수행되며 논리함수의 곱셈항 수가 승산기의 복잡도를 결정한다. 유한체의 정규기저는 항상 존재한다. 그러나 주어진 원시다항식에 대해 최적의 정규원소를 구하는 것은 쉽지 않다. 본 논문에서는 정규기저의 생성 방법을 고찰하고, Massey-Omura 승산기를 이용한 곱셈 또는 곱셈 역원의 계산에서 연산의 복잡도를 최소화할 수 있는 정규기저를 각 원시다항식에 대해 구하여, 최적의 정규원소와 곱셈항의 개수를 제시한다.

• 대한수학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.531-538
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• 1997

In this paper, we show how to construct an optimal normal basis over finite field of high degree and compare two methods for fast operations in some finite field $GF(2^n)$. The first method is to use an optimal normal basis of $GF(2^n)$ over $GF(2)$. In case of n = st where s and t are relatively primes, the second method which regards the finite field $GF(2^n)$ as an extension field of $GF(2^s)$ and $GF(2^t)$ is to use an optimal normal basis of $GF(2^t)$ over $GF(2)$. In section 4, we tabulate implementation result of two methods.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.773-776
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• 2003

This paper presents new hardware implementation of the ECC(Elliptic Curve Cryptography) algorithm that is improved in speed and stability. We proposed new datapath that changed square's position so that we can reduce required number of cycles for addition operation between two points by more than 30%. We used Massey-Omura parallel multiplier adopted Normal basis for fast scalar multiplications. Also the use of the window non-adjacent form (WNAF) method can reduce addition operation of each other different points. We implemented ECC system with GF($2^{196}$), and this system was designed and verified by VHDL.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권11C호
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• pp.1120-1127
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• 2006

본 논문에서는 타원곡선 암호 시스템(Elliptic Curve Cryptosystem : ECC)을 위한 $GF(2^m)$상의 새로운 워드-레벨 곱셈기를 제안한다. 제안한 곱셈기는 원소표기법으로 가우시안 정규기저(Gaussian Normal Basis: GNB)를 이용하며. [m/w] 클럭 사이클마다 곱셈 연산의 결과를 출력한다. 여기서 w는 워드크기이다. 제안한 워드-레벨 곱셈기를 Xilinx XC2V1000 FPGA칩을 이용하여 구현한 후 기존에 제안된 워드-레벨 곱셈기와 성능을 비교 분석한 결과. 가장 낮은 최대 처리기 지연시간(critical path delay)을 가진다

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.651-654
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• 2008

$GF(2^m)$를 기본으로 하는 유한체 연산에서 덧셈과 뺄셈은 그 구현이 단순하지만, 곱셈, 나눗셈이나 역원을 구하는 데에는 수학적으로 복잡한 수식을 간략화 하는 과정이 필수적이다. 유한체 연산은 기본적으로 normal basis와 polynomial basis 두 가지 측면에서 접근할 수 있고 이 두 방법은 각각 장단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 두 가지 basis 중에서 수학적인 접근이 용이한 polynomial basis를 사용한 접근방식을 채택하여 수학적인 원리를 이용한 수식의 간략화를 꾀하고 최적화하는 방법을 제시한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.370-372
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• 2004

본 논문에서는 162bits의 Key Size를 가지고서도 RSA 1024bits의 암호학적 강도를 지니는 스마트카드용으로 적합한 ECC Coprocessor의 구현하고자 한다. ECC의 하드웨어 구현시의 적합성을 위해 162bit Optimal Normal Basis를 선택하였으며, Multiplication은 23 클록 사이클에 수행이 되도록 구현하였으며. Inversion은 Multiplication을 11번 사용하는 알고리즘을 선택하였다. 이때 한번의 점간의 덧셈 연산을 마치는데 331(335) 클록 사이클이 소요되며 클록의 최소주기는 3ns 이다. 또한 Area는 37,111를 기록했다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권2호
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• pp.84-95
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• 2006

유한체의 H/W 구현에는 정규기저를 사용하는 것이 효과적이며, 특히 타입 I의 최적 정규기저를 갖는 유한체의 H/W 구현이 효율적이다 Massey-Omura등이 직렬곱셈 연산기를 제안한 이후 Agnew 등이 이를 개선하였으며 최근에 Reyhani-Masoleh 와 Hasan은 공간 복잡도는 크게 개선하였으나 Path Delay가 조금 늘어난 연산기를 제안하였고 2004년에는 Kwon 등이 Agnew등의 것과 같은 Path Delay를 가지나 공간 복잡도는 Reyhani-Masoleh와 Hasan등의 것 보다 조금 더 큰 연산기를 제시하였다. 이 논문에서는 타입 (m, k) 인 가우스 주기를 갖는 유한체 중에서 $GF(mk+1)^{\ast}$=<2>를 만족하는 유한체 $GF(2^m)$은 타입 I 최적 정규기저를 갖는 유한체인 $GF(2^{mk})$의 부분체인 것을 이용하여 Reyhani-Masoleh 와 Hasan의 직렬 곱셈 연산기를 재구성하여 같은 면적 복잡도를 유지하면서 XOR Time Delay를 개선한 직렬곱셈 연신기를 구성하였다. 즉, k=4,6 인 경우는 Kwon등의 경우와 같은 Path Delay를 가지나 공간 복잡도 에서 효율적이고, k=10인 경우는 XOR Path Delay en 경우 보다 20\%$ 개선되었고, 공간 복잡도는 Reyhani-Masoleh 와 Hasan의 것과는 같고 Kwon등의 것 보다는 XOR gate 가 32개 줄어든 효율적인 연산기 이다.