• 대한임베디드공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.227-233
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• 2016

Efficient finite field arithmetic is essential for fast implementation of error correcting codes and cryptographic applications. Among the arithmetic operations over finite fields, the multiplication is one of the basic arithmetic operations. Therefore an efficient design of a finite field multiplier is required. In this paper, two new bit-parallel systolic multipliers for $GF(2^m)$ fields defined by AOP(all-one polynomial) have proposed. The proposed multipliers have a little bit greater space complexity but save at least 22% area complexity and 13% area-time (AT) complexity as compared to the existing multipliers using AOP. As compared to related works, we have shown that our multipliers have lower area-time complexity, cell delay, and latency. So, we expect that our multipliers are well suited to VLSI implementation.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.41-48
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• 2020

본 논문은 유한체상의 곱셈과 제곱을 동시에 실행 가능한 알고리즘에서 공통적인 연산 부분을 도출하고, 순차적인 처리를 통해서 하드웨어를 감소시키고 공간면에서 효율적인 비트-병렬 시스톨릭 어레이를 제안한다. 제안한 시스톨릭 어레이는 기존의 어레이에 비해 적은 공간 및 공간-시간 복잡도(area-time complexity)를 가진다. 기존의 구조들과 비교하면, 제안한 시스톨릭 어레이는 공간 복잡도면에서 Choi-Lee, Kim-Kim의 시스톨릭 어레이의 약 48%, 44% 감소되었으며, 공간-시간 복잡도면에서 약 74%, 44% 가량 감소되었다. 따라서 제안한 시스톨릭 어레이는 VLSI 구현에 적합하며 사물인터넷과 같이 하드웨어 제약이 있는 환경에서 기초적인 구성 요소로 적용할 수 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.3-10
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• 2008

유한체 $GF(2^m)$의 원소를 표현하기 위한 기저선택은 곱셈기의 효율성에 영향을 미친다. 이중에서 여분표현을 이용한 곱셈기는 모듈러 감산을 빠르게 구성할 수 있는 특징을 이용하여 시간-공간의 trade-off를 효율적으로 제공한다. 따라서 여분표현을 이용한 기존의 곱셈기는 다른 기저로 표현한 곱셈기보다 시간 복잡도 상의 효율성을 제공하나 공간 복잡도가 많이 늘어나는 단점을 가진다. 본 논문에서는 다항식 지수승 연산이 많이 사용된다는 것을 감안해 Left-to-Right 형태의 지수승 환경에 적합한 시간-공간 복잡도 상의 효율성을 가지는 새로운 비트-병렬 곱셈기를 제안한다. 제안하는 곱셈기는 $T_A+({\lceil}{\log}_2m{\rceil})T_x$ 시간 복잡도와 (2m-1)(m+s) 공간 복잡도를 요구하며 ESP(Equally Spaced Polynomial) 기약다항식 기반의 기존 여분표현 곱셈기와 비교해 공간 복잡도는 $2(ms+s^2)$ 감소하며, 시간복잡도는 $T_A+({\lceil}{\log}_2(m+s){\rceil})T_x$에서 $T_A+({\lceil}{\log}_2m{\rceil})T_x$로 감소된다. ($T_A$:2개의 입력에 1개의 출력인 AND 게이트 시간, $T_x$:2개의 입력에 1개의 출력인 XOR 게이트 시간이며 m:ESP기약 다항식 차수, s: ESP기약 다항식의 각항의 차수 간격)

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.277-280
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• 2002

This paper analyze the characteristics of three multipliers in finite fields GF(2m) from the point of view of processing time and area complexity. First, we analyze structure of three multipliers; 1) LSB-first systolic array, 2) LFSR structure, and 3) CA structure. To make performance analysis, each multiplier was modeled in VHDL and was synthesized for FPGA implementation. The simulation results show that LFSR structure is best from the point of view of area complexity, and LSB systolic array is best from the point of view of processing time per clock.

• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.42-49
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• 2016

논문은 저면적 비트-직렬 두 최소값 생성기를 제안한다. Min-sum 복호 알고리즘을 적용한 LDPC 복호기에서 두 최소값 생성기가 가장 큰 하드웨어 복잡도를 가지기 때문에, 두 최소값 생성기의 저면적 구현이 매우 중요하다. 하드웨어 면적을 줄이기 위해 비트-직렬 방식의 LDPC 복호기가 제안되었다. 하지만 기존의 비트-직렬 방식의 생성기는 하나의 최소값만 찾을 수 있어 BER 성능이 감소되었다. 제안하는 생성기는 두 최소값을 모두 찾을 수 있어 BER 성능열화를 극복하고 저면적의 LDPC 복호기 구현이 가능하다. 또한 기존의 두 최소값 생성기들과 비교하여 면적-시간 복잡도에서 가장 좋은 성능을 보인다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.1-9
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• 2022

Galois field arithmetic is important in error correcting codes and public-key cryptography schemes. Hardware realization of these schemes requires an efficient implementation of Galois field arithmetic operations. Multiplication is the main finite field operation and designing efficient multiplier can clearly affect the performance of compute-intensive applications. Diverse algorithms and hardware architectures are presented in the literature for hardware realization of Galois field multiplication to acquire a reduction in time and area. This paper presents a low complexity semi-systolic multiplier to facilitate parallel processing by partitioning Montgomery modular multiplication (MMM) into two independent and identical units and two-level systolic computation scheme. Analytical results indicate that the proposed multiplier achieves lower area-time (AT) complexity compared to related multipliers. Moreover, the proposed method has regularity, concurrency, and modularity, and thus is well suited for VLSI implementation. It can be applied as a core circuit for multiplication and division/exponentiation.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권6호
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• pp.436-445
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• 2001

본 논문은, Op Amp 회로를 이용한, 모듈로(modulo) (2ⁿ-1) 병렬처리(parallel-processing) 잉여(residue) 승산기(multipliers)의 설계 및 이진(binary) 승산기 설계에 대한 그 기술의 응용 방법에 관한 것이다. 전산처리에 있어서 승산속도의 제약은 집적회로(VLSI) 기술의 발전에 많은 지장을 초래한다. 본 연구는, 이러한 문제를 해결키 위해 (Op Amp 회로를 이용) 모듈로 (2ⁿ-1) 상에서, 시간복잡도(time complexity)가 O( log₂( log₂( log₂ⁿ)))보다 우수한, 일종의 모듈로 병렬 승산기를 구현함과 동시에, 그 기술의 이진 승산기 설계에 대한 응용방법을 모색한다. 이러한 병렬 승산기는 기존의 병렬 승산기들에 비해 에어리어복잡도 (area complexity) 및 시간복잡도(time complexity)에 있어 매우 우수한 성질들을 갖게 되며, 같은 효율을 갖는 이진 승산기의 제작에 쉽게 응용할 수 있어 그 학술적 이용 가치가 높다.

• 한국실내디자인학회논문집
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• 제41호
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• pp.137-145
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• 2003

This research analyzed the space scheme in connection with complexity, one of the new changes in the discount stores, and has a goal of predicting the direction of space scheme in the upcoming complexity era. The research was conducted in the following way. Firstly, this researcher tried to grasp what kinds of changes were required in the overall distribution industry socially and economically. Secondly, the characteristic and situation of discount stores were scrutinized. Thirdly, the domestic stores' complexity status was classified and types of those were elicited. Fourthly, the time-series change and use were analyzed. The result of this analysis reveals that the types of complexity can be divided by location and adjustment to environmental changes. The time-series analysis shows that total operating area, the number of parked cars and the tenant ratio have increased dramatically in 2000 and 2003. And, according to the correlation analysis between factors, the tenant ratio has, a strong correlation with other two factors. Self-complexity takes the basic form of living facilities and complexity with other facilities is combined with other cultural, sales, educational and administrative ones. Mass-complexity is merged with the stadiums, parks or station sites. As you've seen, the concept of complex shopping mall for the realization of one stop shopping and convenience will continue in the days to come. It is desirable that the study on the large-scale shopping spaces will be conducted continually for the preparedness of future life style.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.79-84
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• 2012

Efficient arithmetic design is essential to implement error correcting codes and cryptographic applications over finite fields. This article presents an efficient $AB^2$ multiplier in GF($2^m$) using a polynomial representation. The proposed multiplier produces the result in m clock cycles with a propagation delay of two AND gates and two XOR gates using O($2^m$) area-time complexity. The proposed multiplier is highly modular, and consists of regular blocks of AND and XOR logic gates. Especially, exponentiation, inversion, and division are more efficiently implemented by applying $AB^2$ multiplication repeatedly rather than AB multiplication. As compared to related works, the proposed multiplier has lower area-time complexity, computational delay, and execution time and is well suited to VLSI implementation.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.69-75
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• 2023

유한체 산술 연산은 현대 암호학(cryptography)과 오류 정정 부호(error correction codes) 등 다양한 응용에서 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 유한체상에서 몽고메리 곱셈 알고리즘을 사용한 효율적인 유한체 곱셈 알고리즘을 제안한다. 기존의 곱셈기들에서는 AND와 XOR 게이트를 사용하여 구현되었는데, 시간 및 공간 복잡도를 줄이기 위해서 NAND와 NOR 게이트를 사용하는 알고리즘을 제안하였다. 게다가 제안한 알고리즘을 기초로 적은 공간과 낮은 지연시간을 갖는 효율적인 세미-시스톨릭(semi-systolic) 유한체 곱셈기를 제안한다. 제안한 곱셈기는 기존의 곱셈기에 비해 낮은 공간-시간 복잡도(area-time complexity)를 가진다. 기존의 구조들과 비교하면, 제안한 유한체 곱셈기는 공간-시간 복잡도면에서 Chiou 등, Huang 등 및 Kim-Jeon의 곱셈기에 비해 약 71%, 66%, 33%가 감소되었다. 따라서 제안한 곱셈기는 VLSI 구현에 적합하며, 다양한 응용의 기본 구성 요소로 쉽게 적용될 수 있다.