Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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v.30
no.6
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pp.1217-1223
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2020
The Block cipher CHAM is lightweight block cipher for low-end processors, developed by National Security Research Institute from Korea. The mode of operation is necessity for efficient operation of block cipher, among them, the counter (CTR) mode has good efficiency because it is easy to implement and supporting parallel operation. In this paper, we propose the optimized implementation for block cipher CHAM-CTR. The proposed implementation can be skipped some rounds by pre-computation. Thus it has better calculating speed than existing CHAM. Also, this implementation pre-load some of round keys to registers, before entering round functions. It makes reduced 160cycles loading time for round key load. Finally, proposed implementation achieved higher performance about 6.8%, and 4.5% for fixed-key scenario, and variable-key scenario, respectively.
Minsig Choi;Sunyeop Kim;Insung Kim;Hanbeom Shin;Seonggyeom Kim;Seokhie Hong
Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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v.33
no.3
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pp.391-399
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2023
In this paper, we presents for the first time an implementation using T-table for PIPO-64/128, 256 which are lightweight block ciphers. While our proposed implementation requires 16 T-tables, we show that the two types of T-tables are circulant and obtain variants implementations that require a smaller number of T-tables. We then discuss trade-off between the number of required T-tables (code size) and throughput by evaluating the throughput of the variant implementations on an Intel Core i7-9700K processor. The throughput-optimized versions for PIPO-64/128, 256 provide better throughput than TLU(Table-Look-Up) reference implementation by factors of 3.11 and 2.76, respectively, and bit-slice reference implementation by factors of 3.11 and 2.76, respectively.
Choi, Do Young;Oh, Jung Hwan;Kim, Ji Kwang;Lee, Seung Eun
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.14
no.12
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pp.4648-4663
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2020
This paper proposes the Lempel-Ziv 4(LZ4) compression accelerator optimized for scale-out servers in data centers. In order to reduce CPU loads caused by compression, we propose an accelerator solution and implement the accelerator on an Field Programmable Gate Array(FPGA) as heterogeneous computing. The LZ4 compression hardware accelerator is a fully pipelined architecture and applies 16 dictionaries to enhance the parallelism for high throughput compressor. Our hardware accelerator is based on the 20-stage pipeline and dictionary architecture, highly customized to LZ4 compression algorithm and parallel hardware implementation. Proposing dictionary architecture allows achieving high throughput by comparing input sequences in multiple dictionaries simultaneously compared to a single dictionary. The experimental results provide the high throughput with intensively optimized in the FPGA. Additionally, we compare our implementation to CPU implementation results of LZ4 to provide insights on FPGA-based data centers. The proposed accelerator achieves the compression throughput of 639MB/s with fine parallelism to be deployed into scale-out servers. This approach enables the low power Intel Atom processor to realize the Hadoop storage along with the compression accelerator.
Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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v.21
no.2
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pp.131-138
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2011
The previous FPGA cluster systems for a brute force search of DES keyspace have showed cost efficient performance, but the research on optimized implementation of the DES algorithm on a single FPGA has been insufficient. In this paper, the optimized DES implementation for a single FPGA of the commercial FPGA cluster system with 77 Xilinx Virtex5-LX50 FPGAs is proposed. Design space exploration using the number of pipeline stages in a DES core, the number of DES cores and the maximum clock frequency of a DES core is performed which leads to integrating 16 DES cores running at 333MHz. Also low power design is applied to reduce the loss of performance caused by limitation of power supply on each FPGA which results in fitting 8 DES cores running at 333MHz. When the proposed DES implementations would be used in the FPGA cluster system, it is estimated that the DES key would be found at most 2.03 days and 4.06 days respectively.
Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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v.31
no.3
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pp.463-471
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2021
Since 2016, National Institute of Standards and Technology (NIST) has been conducting a post quantum cryptography standardization project in preparation for a quantum computing environment. Three rounds are currently in progress, and most of the candidates (5/7) are lattice-based. Lattice-based post quantum cryptography is evaluated to be applicable even in an embedded environment where resources are limited by providing efficient operation processing and appropriate key length. Among them, SABER KEM provides the efficient modulus and Toom-Cook to process polynomial multiplication with computation-intensive tasks. In this paper, we present the optimized implementation of evaluation and interpolation in Toom-Cook algorithm of SABER utilizing ARM/NEON in ARMv8-A platform. In the evaluation process, we propose an efficient interleaving method of ARM/NEON, and in the interpolation process, we introduce an optimized implementation methodology applicable in various embedded environments. As a result, the proposed implementation achieved 3.5 times faster performance in the evaluation process and 5 times faster in the interpolation process than the previous reference implementation.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.37
no.6B
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pp.405-413
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2012
WFQ(Weighted Fair Queuing) is the most popular fair queuing algorithm to guarantee the Quality-of-Service(QoS), but it has the inherent drawback of a poor resource utilization, particularly under the low rate traffic requiring a tight delay bound. It was recently identified that the poor utilization is mainly due to non-optimized latency of a traffic flow and then LOFQ(Latency-Optimized Fair Queuing) to overcome the drawback was introduced. The LOFQ algorithm, however, renews their optimal latencies for all flows whenever a new flow arrives, which results in the high implementation complexity of O($N^2$).This paper is to reduce thecomplexity to O(1). The proposed method is first to derive the optimal latency index function from the statistical QoS characteristics of the offered load, and then to simply calculate the optimal latency index of the arriving flow using the function.
In this paper we proposed the digital implementation of an $H^{\infty}$-optimal controller using lifting technique and $H^{\infty}$-control theory. The discrete controller is obtained through iterative adjustment of sampling time and weighting function, which can ber performed by computing the L$_{2}$-induced input to output norm of the sampled-data system with bandlimited exogenous input. The resulting sampled-data bandlimited exogenous input. The resulting sampled-data system is stable and the performance including inter-sampling behaviour of the hybrid system can be also optimized.d.
International journal of advanced smart convergence
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v.12
no.4
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pp.202-207
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2023
In this paper, we discuss the design and implementation of a recommendation platform actually built in the field. We survey deep learning-based recommendation models that are effective in reflecting individual user characteristics. The recently proposed RNN-based sequential recommendation models reflect individual user characteristics well. The recommendation platform we proposed has an architecture that can collect, store, and process big data from a company's commercial services. Our recommendation platform provides service providers with intuitive tools to evaluate and apply timely optimized recommendation models. In the model evaluation we performed, RNN-based sequential recommendation models showed high scores.
Among location-based systems, a route search service is very highly utilized as a representative technique, but it provides relatively low accuracy when we find a route path on foot in our real environment. In this paper, we design and implement an optimized route search technique based on user experience utilizing open APIs as location-based services. Finally, we develop an Android-based application to provide this feature. In our experiment, we found that our technique enhanced performance by about 14-36% compared to previous solutions, such as route path searches using map APIs. In addition, the performance of our technique can be further enhanced, as the number of users who find such optimized route path is increasing.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.4
no.3
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pp.681-687
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2000
Ideograph is a truly unifies data and procedural dependencies, Ideograph can be used to assist various program optimization, such as common expression elimination, code motion, constant folding etc. In this paper, we design and implementation of the optimized abstract syntax tree using Ideograph. Ideograph has control flow information and data flow information for source program. So we use a Ideograph in order to produce a optimized Ideograph with control flow information and data flow information.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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