• 충청수학회지
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• 제29권4호
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• pp.573-584
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• 2016

Invertible transformations over n-bit words are essential ingredients in many cryptographic constructions. Such invertible transformations are usually represented as a composition of simpler operations such as linear functions, S-P networks, Feistel structures and T-functions. Among them T-functions are probably invertible transformations and are very useful in stream ciphers. In this paper we will characterize a secure trinomial on ${\mathbb{Z}}_{2^n}$ which generates an n-bit word sequence without consecutive elements of period $2^n$.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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• pp.1984-1987
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• 2002

This paper describes the design and implementation of a single-chip digitally synthesized 0-35MHz agile function generator. The chip comprises an integrated direct digital synthesizer (DDS) with a 10-bit on- chip digital-to-analog converter (DAC) using an n-well single-poly triple-metal 0.5-$\mu\textrm{m}$ CMOS technology. The main features of the chip include maximum clock frequency of 100 MHz at 3.3-V supply voltage, 32-bit frequency tuning word resolution, 12-bit phase tuning word resolution, and an on-chip 10-bit DAC. The chip provides sinusoidal, ramp, saw-tooth, and random waveforms with phase and frequency modulation, and power-down function. At 100-MHz clock frequency, the chip covers a bandwidth from dc to 35 MHz in 0.0233-Hz frequency steps with 190-ns frequency switching speed. The complete chip occupies 12-mm$^2$die area and dissipates 0.4 W at 100-MHz clock frequency.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.2209-2216
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• 2011

본 논문에서는 Magnachip $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 PMIC용 32bit eFuse OTP IP를 설계하였다. eFuse 링크 아래에 N-Well을 두어 프로그램시 eFuse 링크와 p-기판의 VSS가 단락되는 문제점을 해결하였다. 그리고 디코딩된 WERP (WL Enable for Read or Program) 신호가 eFuse OTP 메모리로 바로 입력되는 경우 듀얼 포트 eFuse OTP 메모리 셀의 RWL (Read Word-Line)과 WWL (Write Word-Line)을 선택적으로 활성화해 주는 WL 구동회로를 제안하였다. 또한 BL 프리차징 회로에서 delay chain을 제거하여 제어회로의 레이아웃 면적을 줄였다. 메모리 테스트 장비를 이용하여 제작된 94개의 샘플 die를 측정한 결과 5.5V의 프로그램 전압에서 100%의 수율을 얻었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.1607-1616
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• 2006

The growing market of multimedia and digital signal processing requires significant data-path portions of SoCs. However, the common models for verification are not suitable for SoCs. A novel model--WGL (Weighted Generalized List) is proposed, which is based on the general-list decomposition of polynomials, with three different weights and manipulation rules introduced to effect node sharing and the canonicity. Timing parameters and operations on them are also considered. Examples show the word-level WGL is the only model to linearly represent the common word-level functions and the bit-level WGL is especially suitable for arithmetic intensive circuits. The model is proved to be a uniform and efficient model for both bit-level and word-level functions. Then Based on the WGL model, a backward-construction logic-verification approach is presented, which reduces time and space complexity for multipliers to polynomial complexity(time complexity is less than $O(n^{3.6})$ and space complexity is less than $O(n^{1.5})$) without hierarchical partitioning. Finally, a construction methodology of word-level polynomials is also presented in order to implement complex high-level verification, which combines order computation and coefficient solving, and adopts an efficient backward approach. The construction complexity is much less than the existing ones, e.g. the construction time for multipliers grows at the power of less than 1.6 in the size of the input word without increasing the maximal space required. The WGL model and the verification methods based on WGL show their theoretical and applicable significance in SoC design.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.637-647
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• 2010

본 논문에서는 'w bit $\times$ w bit = 2w bit' 곱셈기를 사용하여 2w 비트 정수 N과 w 비트 정수 D의 $\frac{N}{D}$용 나눗셈을 수행하는 알고리즘을 제안한다. 본 연구에서 제안하는 알고리즘은 제수 D가 '$D=0.d{\times}2^L$, 0.5 < 0.d < 1.0'일 때, '$0.d{\times}1.g=1+e$, e < $2^{-w}$'가 되는 '$\frac{1}{D}$'의 근사 값 '$1.g{\times}2^{-L}$'을 가칭 상역수로 정의하고, 피제수 N을 'w-3' 비트 보다 작은 워드로 분할하고, 각 분할된 워드에 상역수를 곱해서 부분 몫을 계산하고, 부분 몫을 합산하여 배정도 정수 나눗셈의 몫을 구한다. 제안한 알고리즘은 정확한 몫을 산출하기 때문에 추가적인 보정이 요구되지 않는다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 곱셈기만을 사용하므로 마이크로프로세서를 구현할 때 나눗셈을 위한 추가적인 하드웨어가 요구되지 않는다. 그리고 기존 알고리즘인 SRT 방식에 비해 동작속도가 빠르다. 따라서 본 논문의 연구 결과는 마이크로프로세서 및 하드웨어 크기에 제한적인 SOC(System on Chip) 구현 등에 폭넓게 사용될 수 있다.

• 충청수학회지
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• 제24권4호
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• pp.927-934
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• 2011

Invertible transformations over n-bit words are essential ingredients in many cryptographic constructions. When n is large (e.g., n = 64) such invertible transformations are usually represented as a composition of simpler operations such as linear functions, S-P networks, Feistel structures and T-functions. Among them we study T-functions which are probably invertible and are very useful in stream ciphers. In this paper we study some conditions on a T-function h(x) such that f(x) = x + h(x) has a single cycle on ${\mathbb{Z}}_{2^n}$.

• 충청수학회지
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• 제28권2호
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• pp.331-343
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• 2015

Invertible transformations over n-bit words are essential ingredients in many cryptographic constructions. When n is large such invertible transformations are usually represented as a composition of simpler operations such as linear functions, S-P networks, Feistel structures and T-functions. Among them we study T-functions which are probably invertible transformations and are very useful in stream ciphers. In this paper we study the number of single cycle T-functions satisfying some conditions and characterize single cycle T-functions on $(\mathbb{Z}_2)^n$ generated by some elements in $(\mathbb{Z}_2)^{n-1}$.

• 전자공학회논문지A
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• 제31A권4호
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• pp.127-135
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• 1994

In this paper we propose an EWLD(Enhanced Weighted Levenshtein Distance) algorithm to organize code-string pattern matching linear array processor based on the mappting to an one-dimensional array from a two-dimensional matching matrix, and design a processing element(PE) of the processor, N PEs are required instead of NS02T in the processor because of the mapping. Data input and output between PEs and all internal operations of each PE are performed in bit-serial fashion. The bit-serial operation consists of the computing of word distance (WD) by comparison and the selection of optimal code transformation path, and takes 22 clocks as a cycle. The layout of a PE is designed based on the double metal $1.5\mu$m CMOS rule. About 1,800 transistors consistute a processing element and 2 PEs are integrated on a 3mm$\times$3mm sized chip.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1093-1100
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• 2008

블록 암호를 설계하는 방식으로 크게 Feistel 구조와 SPN 구조로 나눌 수 있다. Feistel 구조는 암호 및 복호 알고리즘이 같은 구조이고, SPN구조는 암호 및 복호 알고리즘이 다르다. 본 논문에서는 암호와 복호 과정이 동일한 SPN 구조 블록 암호 알고리즘을 제안한다. 즉 SPN 구조 전체를 짝수인 N 라운드로 구성하고 1 라운드부터 N/2라운드까지는 정함수를 사용하고, (N/2)+1 라운드부터 N 라운드까지는 역함수를 사용한다. 또한 정함수 단과 역함수 단 사이에 대칭 블록을 구성하는 대칭 단을 삽입한다. 본 논문에서 정함수로는 안전성이 증명된 AES의 암호 알고리즘을, 역함수로는 AES의 복호 알고리즘을 사용하고, 대칭 단은 32 비트 회전과 간단한 논리연산을 사용하여 비선형성을 증가시켜 바이트 또는 워드 단위의 공격에 강하게 한다. 본 논문에서 제안한 암호와 복호가 동일한 대칭 구조 SPN 알고리즘은 하드웨어 구성이 간단한 장점을 가지므로 제한적 하드웨어 및 소프트웨어 환경인 스마트카드와 전자 칩이 내장된 태그와 같은 RFID 환경에서 안전하고 효율적인 암호를 구성할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.1218-1226
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• 2008

반도체 집적 기술의 발달과 컴퓨터에서 멀티미디어 기능의 사용이 많아지면서 보다 많은 기능들이 하드웨어로 구현되기를 원하는 요구가 증가되고 있다. 그래서 현재 사용되는 대부분의 32 비트 마이크로프로세서는 정수 곱셈기를 하드웨어로 구현하고 있다. 그러나 나눗셈기는 기존의 알고리즘인 SRT 알고리즘의 방식이 하드웨어 구현상의 복잡도와 느린 동작 속도로 인해 특정 마이크로프로세서에 한해서만 하드웨어로 구현되고 있다. 본 논문에서는 'w bit $\times$ w bit = 2w bit' 곱셈기를 사용하여 $\frac{N}{D}$ 정수 나눗셈을 수행하는 알고리즘을 제안한다. 즉, 제수 D 의 역수를 구하고 이를 피제수 N 에 곱해서 정수 나눗셈을 수행한다. 본 논문에서는 제수 D 가 '$D=0.d{\times}2^L$, 0.5<0.d<1.0'일 때, '$0.d{\times}1.g=1+e$, $e<2^{-w}$'가 되는 '$\frac{1}{D}$'의 근사 값 '$1.g{\times}2^{-L}$'을 가칭 상역수라고 정의하고, 상역수를 구하는 알고리즘을 제안하고, 이렇게 구한 상역수 '$1.g{\times}2^{-L}$'을 피제수 N에 곱하여 $\frac{N}{D}$ 정수 나눗셈을 수행한다. 제안한 알고리즘은 정확한 역수를 계산하기 때문에 추가적인 보정이 요구되지 않는다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 곱셈기만을 사용하므로 마이크로프로세서를 구현할 때 나눗셈을 위한 추가적인 하드웨어가 필요 없다. 그리고 기존 알고리즘인 SRT 방식에 비해 빠른 동작속도를 가지며, 워드 단위로 연산을 수행하기 때문에 기존의 나눗셈 알고리즘보다 컴파일러 작성에도 적합하다. 따라서, 본 논문의 연구 결과는 마이크로프로세서 및 하드웨어 크기에 제한적인 SOC(System on Chip) 구현 등에 폭넓게 사용될 수 있다.