• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.7 no.3
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• pp.1-8
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• 2002

Modular Multiplication in Galois Field GF(2/sup m/) is a basic operation for many applications, particularly for public key cryptography. This paper presents a new architecture that can process modular multiplication on GF(2/sup m/) per m clock cycles using a cellular automata. Proposed architecture is more efficient in terms of the space and time than that of systolic array. Furthermore it can be efficiently used for the hardware design for exponentiation computation.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.24-26
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• 2000

본 논문에서는 RSA 암호 시스템의 핵심 과정인 모듈로 멱승(Modular Exponentiation) 연산에 대한 새로운 하드웨어 구조를 제시한다. 기존의 몽고메리 알고리즘을 사용하였지만 다른 논문들이 Dependence Graph를 수직으로 매핑(Mapping)한 것과는 달리 여기서는 수평으로 매핑하여 1차원 선형 어레이(linear array) 구조를 구성하였다. 본 논문에서 사용한 방법의 장점은 결과가 시리얼(serial)로 나와서 바로 입력으로 들어갈 수 있기 때문에 100%의 처리율(throughput)을 이룰 수 있고, 수직 매핑 방식에 비해 절반의 클럭 횟수로 연산을 해낼 수 있다는 점이다. 또한 내부 계산 구조의 지역성(Locality) , 규칙성(Regularity) 및 모듈성(Modularity) 등으로 인해 실시간 고속 처리를 위한 VLSI 구현에 적합하다.

• Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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• 2002.06a
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• pp.190-194
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• 2002

Multiplication in Galois Field GF(2/sup m/) is a primary operation for many applications, particularly for public key cryptography such as Diffie-Hellman key exchange, ElGamal. The current paper presents a new architecture that can process Montgomery multiplication over GF(2/sup m/) in m clock cycles based on cellular automata. It is possible to implement the modular exponentiation, division, inversion /sup 1)/architecture, etc. efficiently based on the Montgomery multiplication proposed in this paper. Since cellular automata architecture is simple, regular, modular and cascadable, it can be utilized efficiently for the implementation of VLSI.

• Proceedings of the Korea Institutes of Information Security and Cryptology Conference
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• 1995.11a
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• pp.151-162
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• 1995

보다 짧은 길이의 덧셈/뺄셈 사슬($addition_{traction-chain}$)을 찾는 문제는 정수론을 기반으로 하는 많은 암호시스템들에 있어서 중요한 문제이다. 특히, RSA에서의 모듈라멱승(modular exponentiation)이나 타원 곡선(elliptic curve)에서의 곱셈 연산시간은 덧셈사슬(addition-chain) 또는 덧셈/뺄셈 사슬의 길이와 정비례한다 본 논문에서는 덧셈/뻘셈 사슬을 구하는 새로운 알고리즘을 제안하고, 그 성능을 분석하여 기존의 방법들과 비교한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 작은윈도우(small-window) 기법을 기반으로 하고, 뺄셈을사용해서 윈도우의 개수를 최적화함으로써 덧셈/뺄셈 사슬의 길이를 짧게 한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 512비트의 정수에 대해 평균길이 595.6의 덧셈/뺄셈 사슬을 찾는다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2017.05a
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• pp.191-193
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• 2017

2048-bit의 키 길이를 지원하는 공개키 암호 프로세서 RSA-2048을 설계하였다. RSA 암호 연산에 사용되는 핵심 기능블록인 모듈러 곱셈기는 Word-based Montgomery Multiplication 알고리듬으로 설계하였으며, 모듈러 지수 승은 L-R binary exponentiation 알고리듬으로 설계하였다. 2048-bit의 큰 정수를 저장하기 위한 레지스터를 메모리로 대체하고, 곱셈기에 필요한 최소 레지스터만 사용하여 전체 하드웨어 자원을 최소화 하였다. Verilog HDL로 설계된 RSA-2048 프로세서를 RTL-시뮬레이션을 통해 기능을 검증하였다. 작은 소형 디바이스들 간에 인증 및 키 관리가 중요해짐에 따라 설계된 RSA-2048 암호 프로세서를 하드웨어 자원, 메모리가 제한된 응용 분야에 활용 할 수 있다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.9 no.1
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• pp.43-48
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• 2004

This paper presents new architectures based on the linear feedback shia resister architecture over GF(2m). First we design a modular multiplier and a modular squarer, then propose an architecture by combing the multiplier and the squarer. All architectures use an irreducible AOP (All One Polynomial) as a modulus, which has the properties of all coefficients with '1'. The proposed architectures have lower hardware complexity than previous architectures. They could be. Therefore it is useful for implementing the exponentiation architecture, which is the con operation in public-key cryptosystems.

• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.10 no.1
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• pp.77-87
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• 2000

타원곡선 이산대수 문제에 기초한 공개키 암호시스템에서 타원곡선 멱승은 반드시 필요한 연산이며 연산들 중에서 가장 복잡도가 크다. 따라서 효율적인 암호시스템 구현을 위해서는 타원곡선 멱승연산을 효율적으로 구현하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 복합 좌표계(mixed coordinate system)를 이용한 멱승 방법을 GF(pm)상에서 정의되는 타원 곡선을 적용하여 최적의 효율성을 갖는 타원곡선 멱승 구현법을 제안한다. 또한 ‘곱셈을 이용한 역원 연산 알고리즘(IM; Inversion with Multiplication)’을 이용하여 더욱 효율적인 구현이 가능함을 보인다.

• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.13 no.2
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• pp.91-98
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• 2003

We introduce a new public key system based on the discrete logarithm Problem(DLP) in a quotient group of finite fields. This system achieves savings not only in communication overhead by reducing public key size and transfer data by half but also in computational costs by performing efficient exponentiation. In particular, this system takes about 50% speed-up, compared to DSA which has the same security.

• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.9 no.1
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• pp.135-146
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• 1999

Most public key cryptosystems are constructed based on a modular exponentiation, which is further decomposed into a series of modular multiplications. We design a new systolic array multiplier to speed up modular multiplication using Montgomery algorithm. This multiplier with simple circuit for each processing element will save about 14% logic gates of hardware and 20% execution time compared with previous one.

• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.10 no.1
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• pp.89-97
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• 2000

공개키 암호 시스템 중에서 가장 널리 사용되는 RSA 암호 시스템은 키의 분배와 권리가 용이하고, 디지털 서명이 가능한 장점이 있으나, 암호화와 복호화 과정에서 512 비트 이상의 큰 수에 대한 멱승과 모듈라 감소 연산이 요구되기 때문에 처리 속도의 지연이 큰 문제가 되므로 모듈라 멱승 연산의 고속 처리가 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 몫을 추정하여 중간 곱의 크기를 제한하는 interleaved 모듈라 곱셈 기법을 이용하여 모듈라 멱승 연산을 수행하는 고속 RSA 암호 칩을 VHDL을 이용하여 모델링하고 Faraday FG7000A 라이브러리를 이용하여 합성하고 타이밍 검증하여 단일 칩 IC로 구현하였다. 구현된 암호 칩은 75,000 게이트 수준으로 합성되었으며, 동작 주파수는 50MHz이고 1회의 RSA 연산을 수행하는데 소요되는 전체 클럭 사이클은 0.25M이며 512비트 당 처리 속도는 102.4Kbit/s였다.