• 대한전자공학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.81-87
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• 1989

본 논문에서는 유한체 GF($2^m$) 상에서 두 원소들의 승산을 실현하는 셀배열승산기를 제시한다. 이 승산기는 승산연산부, mod연산부, 원시기약 다항식연산부로 구성한다. 승산연산부는 AND와 XOR게이트로 설계한 기본셀의 배열을 이루며, mod연산부 역시 AND와 XOR게이트에 의한 기본셀을 배열하여 구성하였다. 원시 기약다항식 연산부는 XOR게이트들, D플립플롭 회로들과 한개의, NOT게이트를 사용하여 구성하였다. 본 논문에서 제시한 승산기는 회선경로선택의 규칙성, 간단성, 배열의 모듈성과 병발성의 특징을 가지며 특히 차수 m이 증가하는 유한체의 두 원소들의 승산에서 확장성을 가지므로 VLSI 실현에 적합하다.

• Interdisciplinary Bio Central
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• 제3권3호
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• pp.10.1-10.8
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• 2011

Introduction: Hash functions are computer algorithms that protect information and secure transactions. In response to the NIST's "International Call for Hash Function", we developed a biological hash function using the computing capabilities of bacteria. We designed a DNA-based XOR logic gate that allows bacterial colonies arranged in a series on an agar plate to perform hash function calculations. Results and Discussion: In order to provide each colony with adequate time to process inputs and perform XOR logic, we designed and successfully demonstrated a system for time-delayed bacterial growth. Our system is based on the diffusion of ${\ss}$-lactamase, resulting in destruction of ampicillin. Our DNA-based XOR logic gate design is based on the op-position of two promoters. Our results showed that $P_{lux}$ and $P_{OmpC}$ functioned as expected individually, but $P_{lux}$ did not behave as expected in the XOR construct. Our data showed that, contrary to literature reports, the $P_{lux}$ promoter is bidirectional. In the absence of the 3OC6 inducer, the LuxR activator can bind to the $P_{lux}$ promoter and induce backwards transcription. Conclusion and Prospects: Our system of time delayed bacterial growth allows for the successive processing of a bacterial hash function, and is expected to have utility in other synthetic biology applications. While testing our DNA-based XOR logic gate, we uncovered a novel function of $P_{lux}$. In the absence of autoinducer 3OC6, LuxR binds to $P_{lux}$ and activates backwards transcription. This result advances basic research and has important implications for the widespread use of the $P_{lux}$ promoter.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권1호
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• pp.13-16
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• 2006

병렬 SOA-MZI 구조들을 이용하여 XOR NOR, OR, 그리고 NAND 기능들을 가진 전광 복합 논리 게이트들을 제안하고 100Gbps에서 실험적으로 구현했다. 제안된 구조는 높은 소광 비를 가지며 복합적인 논리 기능들을 동시에 수행할 수 있다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권2호
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• pp.50-55
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• 2001

저 전력을 소모하는 새로운 방식의 논리회로를 설계하여 이의 성능실험을 위해 패리티체커를 구성하여 시뮬레이션 하였다. 기존의 저전력 소모용으로 설계된 논리회로(CPL, DPL, CCPL 등)들은 패스 트랜지스터를 통과하면서 약해진 신호를 풀 스윙 시키기 위해서 인버터를 사용하는데, 이 인버터가 전력소모의 주원인이 되고 있음이 본 논문에서 시뮬레이션 결과 밝혀졌다. 따라서 본 본문에서는 인버터를 사용하지 않고 신호를 풀스윙 시킬 수 있는 회로를 고안하였다. 기존의 CCPL게이트로 구성한 패리티체커에 비해 본 논문에서 제안한 게이트로 구성된 것이 33%의 전력을 적게 소모하는 것으로 시뮬레이션 결과 나타났다.

• 정보보호학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.27-34
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• 2003

요즘 암호시스템을 효율적으로 수행하는 하드웨어의 개발이 관심의 대상이 되고 있다. 암호시스템의 효율적인 수행은 연산기의 효율적인 연산이 뒷받침되어야 한다. 특히 유한체 GF(2$^n$)에서의 곱셈기는 여러 연산 중에서 효율성이 고려되어야 할 핵심적인 연산이다. 이 논문에서는 유한체에서의 곱셈기를 시간 복잡도(time complexity)와 하드웨어복잡도(size complexity) 사이의 교환(trade-off)을 고려하여 기존 곱셈기$^{［5］［12］}$의 하드웨어 복잡도인 #AND(AND gate 수)= $n^2$, #XOR(XOR gate 수) = $n^2$-1 보다 개선된 #AND = [n/2], #XOR = n([n/2+1])-$\delta$$_{n}$ (n이 짝수이면$\delta$$_{n}$ =1, n이 홀수이면 $\delta$n=0)이고 두 클럭 내에 결과를 얻을 수 있는 직렬-병렬 곱셈기를 제안한다. 우리는 기존의 논문에서 제안된 곱셈기와 구조를 달리하여 공간의 제약이 있는 하드웨어에 적합한 효율적인 연산기의 구현방안을 제시한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.178-184
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• 2014

PCA에 기반을 둔 CMOS 소자 기술은 메모리 혹은 ALU 회로의 구현에 매우 효율적이다. 그러나 CMOS 소자 스케일링 기술의 한계로 인하여 이를 해결할 수 있는 새로운 기술의 필요성이 대두되었고, 양자점 셀룰러 오토마타(QCA; quantum-dot cellular automata)는 이를 해결할 수 있는 기술로 등장했다. 본 논문에서는 QCA에 기반을 둔 효율적인 PCA 구조를 설계한다. 설계하는 PCA 구조에서의 D 플립플롭과 XOR 논리게이트는 기존에 제안되었던 회로를 사용하고, 입력 제어 스위치와 규칙 제어 스위치는 QCA에 기반을 두고 새롭게 설계한다. 설계된 PCA 구조는 QCA디자이너를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고, 그 결과를 기존의 것과 비교 및 분석하여 설계된 구조의 효율성을 확인한다.

• 한국광학회지
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• 제24권5호
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• pp.262-270
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• 2013

본 논문에서는 블록암호화의 CBC(Cipher Block Chaining) 방식을 광학적인 XOR 연산을 이용하여 새로운 변형된 CBC 암호화 및 복호화 시스템을 제안한다. 제안한 방법은 광학적 XOR 연산의 병렬 처리를 위해 이중 인코딩 방법과 자유 공간 연결 광논리 게이트 방법을 사용한다. 또한 제안된 XOR 연산 기반의 CBC 암호화 방식의 광학적 구성도를 공학적으로 실제 제작 구현 가능한 광 모듈 형태의 광 암호화/복호화 장치로 제안한다. 제안된 방법은 기존의 CBC 방식을 광학적으로 구현했기 때문에 기존의 전자적인 CBC 방식의 장점과 광학적인 고속성과 병렬 처리의 특성으로 인해 많은 정보를 빠른 속도로 암호화 및 복호화가 가능하다. 또한, 광 병렬 처리의 특성상 데이터가 2차원으로 배열되어 데이타 크기가 증가된 평문 데이터와 암호키를 사용함으로써 기존의 전자적 CBC 방식보다도 한층 더 암호 강도가 강력해진 암호화 시스템을 제공한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과는 제안한 기법이 CBC 모드의 암호화 및 복호화 과정에 효율적임을 보여준다. 한편 제안된 방식은 CBC 방식 외에 ECB(Electronic Code Book) 방식과 CFB(Cipher Feedback Block) 방식에도 적용할 수 있다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권5호
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• pp.362-370
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• 2013

In this paper, we propose a novel optical implementation of a 3DES algorithm based on dual XOR logic operations for a cryptographic system. In the schematic architecture, the optical 3DES system consists of dual XOR logic operations, where XOR logic operation is implemented by using a free-space interconnected optical logic gate method. The main point in the proposed 3DES method is to make a higher secure cryptosystem, which is acquired by encrypting an individual private key separately, and this encrypted private key is used to decrypt the plain text from the cipher text. Schematically, the proposed optical configuration of this cryptosystem can be used for the decryption process as well. The major advantage of this optical method is that vast 2-D data can be processed in parallel very quickly regardless of data size. The proposed scheme can be applied to watermark authentication and can also be applied to the OTP encryption if every different private key is created and used for encryption only once. When a security key has data of $512{\times}256$ pixels in size, our proposed method performs 2,048 DES blocks or 1,024 3DES blocks cipher in this paper. Besides, because the key length is equal to $512{\times}256$ bits, $2^{512{\times}256}$ attempts are required to find the correct key. Numerical simulations show the results to be carried out encryption and decryption successfully with the proposed 3DES algorithm.

• ETRI Journal
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• 제36권1호
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• pp.89-98
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• 2014

The integration of digital circuits has a tight relation with the scaling down of silicon technology. The continuous scaling down of the feature size of CMOS devices enters the nanoscale, which results in such destructive effects as short channel effects. Consequently, efforts to replace silicon technology with efficient substitutes have been made. The carbon nanotube field-effect transistor (CNTFET) is one of the most promising replacements for this purpose because of its essential characteristics. Various digital CNTFET-based circuits, such as standard logic cells, have been designed and the results demonstrate improvements in the delay and energy consumption of these circuits. In this paper, a new CNTFET-based 5-input XOR gate based on a novel design method is proposed and simulated using the HSPICE tool based on the compact SPICE model for the CNTFET at the 32-nm technology node. The proposed method leads to improvements in performance and device count compared to the conventional CMOS-style design.

• 한국광학회지
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• 제17권6호
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• pp.564-568
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• 2006

반도체 광증폭기에 기반을 둔 이득포화특성을 이용하여 XOR, AND, OR 논리 게이트를 동시에 구현하는 다기능 전광 논리소자를 설계하고 구현하였다. 상용화된 프로그램인 VPI Component $Maker^{TM}$을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였고 10 Gbit/s의 입력 신호를 사용하여 XOR, AND, OR 논리동작을 동시에 구현하는 다기능 전광 논리소자를 구현하였다.