타원곡선 암호 시스템에서 유한체 연산은 핵심적인 부분을 차지하고 있지만 곱셈의 경우 연산 과정이 복잡하여 이를 위한 효율적인 알고리즘 및 하드웨어 설계가 필요하다. 본 논문에서는 매우 큰 소수 m을 가지는 $GF(2^m)$상에서 효율적인 면적과 연산시간을 갖는 Radix-4 시스톨릭 곱셈기를 제안한다. 제안된 유한체 곱셈기는 표준기저 방식을 사용하였으며 수학적 정리를 통해 보다 효율적인 알고리즘을 제안하고 이를 VLSI 설계에 적합하도록 시스톨릭 구조를 이용하여 설계하였다. 제안된 구조는 기존의 병렬 곱셈기 및 직렬 곱셈기, 시스톨릭 곱셈기와 비교해서 효율적인 면적과 연산 시간을 갖는다. 본 연구에서는 $GF(2^{193})$에서 동작하는 유한체 곱셈기를 설계하였으며, 하이닉스 $0.35{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과 최대 동작 주파수는 400MHz이다.
Kim, Young Jin;Park, Tae Il;Kim, Hyun Soon;Suh, Sug Kee;Kim, Hag Sin;Yun, Song Joong
Journal of Plant Biotechnology
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제6권2호
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pp.91-96
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2004
The use of liquid-medium-based procedure relative to the solid media led to a 4.5-fold increase in the number of cotyledon-stage embryos. The most efficient system for multiplication and regeneration of somatic embryos was CP6 procedure with the media MSD40/MSD20/MSM6AC/FNL0S3S3GM. However, the rate of regeneration was lower. About 71% of the embryos with dicotyledon were continued to develop the roots after desiccation treatment and 92% of the germinated embryos produced shoots in 10 days. Of the four morphologically different types of embryos, dicotyledonous ones showed a high frequency of conversion, while only a few with fused and horn type cotyledon developed shoots. Mature somatic embryos were desiccated in empty petri dishes for 12-72 h. Embryo survival rate was the highest after 12 h of desiccation, but maximal germination was observed at 24 h. After desiccation, they were placed on MS medium without growth regulators for germination. Germinating embryos were transferred to small pots with vermiculite for plant regeneration. The etiolating the plants during the growth was resolved to add 1% activated charcoal on hormone-free MS medium.
광대역 통신 모뎀이나 초고해상도 비디오 코덱 등과 같이 높은 데이터율을 갖는 시스템을 하드웨어로 구현할 때에는 디지털 필터의 고속 구현이 필수적이다. 디지털 필터의 임계경로는 대부분 MAC (multiplication and accumulation) 연산 회로이므로 필터 계수의 0이 아닌 비트의 갯수가 희소하다면 하드웨어 비용이 적은 덧셈기로도 디지털 필터를 고속으로 구현할 수 있다. 압축센싱은 신호의 희소 표현이나 희소 신호의 복원에 우수한 성능을 보임이 최근 연구에서 보고되고 있다. 본 논문에서는 압축센싱에 기반한 디지털 FIR 필터의 CSD (canonic signed digit) 계수를 찾는 방법을 제안한다. 주어진 주파수 응답과의 오차를 최소하면서 탐욕적 방법으로 희소한 0이 아닌 부호자리수를 찾고 잘못 선택되었던 부호자리수는 제거하는 과정을 반복한다. 설계 예를 통해 제안된 방법으로 희소한 0이 아닌 CSD 계수의 FIR 필터를 설계할 수 있음을 보인다.
본 논문은 가변길이 다중비트 코딩 알고리듬을 제안하고 DCT/IDCT(이산여현변환/역이산여현변환)설계에의 적용 과정을 제시한다 가변길이 다중 비트 코딩은 일반적인 Booth's알고리듬과 같이 중첩에 의한 다중비트 코딩을 가변적인 방법을 사용하여 그 중 2의 멱승이 되는 부분 즉 2k의 SD(Signed Digit)을 생성하는 방법이다. 이렇게 발생된 SD는 곱셈에 있어서 2k의 부분적(Partial Product)을 생성하게 되고 이로 인해 필요한 하드웨어는 단순한 덧셈기와 쉬프트 연산에 필요한 플립플롭만 필요하게 되므로 설계과정에 있어서 칩의 면적과 속도 면에서 효율적인 방법이다. 본 논문에서는 이 알고리듬의 정의 및 증명과정과 실제 알고리듬 적용을 위한 DCT/IDCT의 설계방법을 논의하고 제작한 IDCT의 결과에 대해 논의한다. 설계된 IDCT칩은 병렬 고속 처리를 위한 8개의 PE(Processing Element)와 하나의 전치 메모리를 사용한 방법으로 54MHz에서 400Mpixels/sec의 동작속도를 가지며 HDTV 및 MPEG 디코더에 적용하여 동작을 검증하였다.
FIPS 186-2에 정의된 224-비트 소수체 타원곡선 암호와 2048-비트 키길이의 RSA 암호를 단일 하드웨어로 통합 구현한 공개키 암호 프로세서 EC-RSA를 설계하였다. ECC의 스칼라 곱셈과 RSA의 멱승 연산에 공통으로 사용되는 유한체 연산장치를 32 비트 데이터 패스로 구현하였으며, 이들 연산장치와 내부 메모리를 ECC와 RSA 연산에서 효율적으로 공유함으로써 경량화된 하드웨어로 구현하였다. EC-RSA 프로세서를 FPGA에 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, 180-nm CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 11,779 GEs와 14 kbit의 RAM으로 구현되었고, 최대 동작 주파수는 133 MHz로 평가되었다. ECC의 스칼라 곱셈 연산에 867,746 클록 사이클을 소요되어 34.3 kbps의 처리율을 가지며, RSA의 복호화 연산에 26,149,013 클록 사이클이 소요되어 10.4 kbps의 처리율을 갖는 것으로 평가되었다.
고구마의 정단분열조직을 배양하여 생장조절제의 종류와 농도 및 정단분열조직의 크기에 따른 다아체 증식효과를 조사하였다. NAA와 BA 혼용처리의 경우 0.1 ㎎/L NAA에 2.0 ㎎/L BA혼용처리에서 '목포 29호'와 '산천자'의 경우 배양 30일 후에 100% shoot분화율을 보였고, 뿌리발생률은 '목포 29호'는 66.7%, '산천자'는 69.2%였으며 줄기의 기부 부분에서 형성되었다. Cytokinin류인 kinetin과 BA 0.5∼4.0 ㎎/L 단독처리에서 다아체 분화율이 좋았으며 발달된 shoot의 대부분은 배양 60일 이내에 뿌리발생과 더불어 정상적인 식물체로 재분화되었다. 반면에 '금시'에서는 cytokinin류 단용처리에서 분화된 shoot가 캘러스화되어 정상적인 shoot를 생산하지 못하였다. 캘러스로 덮인 다아체의 shoot가 1∼2마디로 신장된 shoot를 분리하여 4.0 ㎎/L BA 또는 kinetin 처리구에 계대배양하였을 때, 분할된 shoot의 대부분이 줄기의 기부에 캘러스가 형성되면서 계대배양 30일 후에는 정상적인 shoot와 뿌리를 가진 재분화된 식물체의 생산이 가능하였다.
암호학의 암호 생성과 해독의 곱셈 횟수는 대부분 $a^b$(mod m) 모듈러 지수연산의 효율적 구현여부로 결정된다. 표준 모듈러 지수연산법으로는 1-ary법인 이진법이 있으며, n-ary($2{\leq}n{\leq}6$)법이 많이 적용되고 있다. n-ary($1{\leq}n{\leq}6$)법은 $b=b_kb_{k-1}{\cdots}b_1b_{0(2)}$에 대해 R-L 방향으로 n비트로 고정된 분할을 하고, n회 제곱과 비트값 곱셈을 수행하는 제곱-곱셉법이다. 본 논문에서는 $b_{k-1}{\cdots}b_1b_{0(2)}$에 대해 L-R 방향으로 가변길이로 분할하는 방법을 적용한다. 또한, 개변길이의 제곱과 곱셈 또는 나눗셈을 적용한다. 제안된 가변길이 분할법은 고정길이 분할법인 n-ary법에 비해 곱셈 수행횟수를 감소시킬 수 있었다.
NIST 표준으로 정의된 $GF(2^m)$ 상의 슈도 랜덤 곡선과 Koblitz 곡선을 지원하는 타원곡선 암호(ECC) 프로세서 설계에 대해 기술한다. 고정된 크기의 데이터 패스를 사용하여 5가지 키 길이를 지원함과 아울러 경량 하드웨어 구현을 위해 워드 기반 몽고메리 곱셈기를 기반으로 유한체 연산회로를 설계하였다. 또한, Lopez-Dahab 좌표계를 사용함으로써 유한체 나눗셈을 제거하였다. 설계된 ECC 프로세서를 FPGA 검증 플랫폼에 구현하고, ECDH(Elliptic Curve Diffie-Hellman) 키 교환 프로토콜 동작을 통해 하드웨어 동작을 검증하였다. 180-nm CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과 10,674 등가 게이트와 9 kbit의 dual-port RAM으로 구현되었으며, 최대 동작 주파수는 154 MHz로 평가되었다. 223-비트 슈도 랜덤 타원곡선 상의 스칼라 곱셈 연산에 1,112,221 클록 사이클이 소요되며, 32.3 kbps의 처리량을 갖는다.
NIST FIPS 186-2에 정의된 GF(p) 상의 5 가지 체 크기 (192, 224, 256, 384, 521 비트)와 8 가지의 산술연산 동작모드 (ECPSM, ECPA, ECPD, MA, MS, MM, MI, MD)를 지원하는 고성능 타원곡선 암호 프로세서 HP-ECCP를 설계하였다. HP-ECCP가 부채널 공격에 내성을 갖도록 만들기 위해, 타원곡선 점 스칼라 곱셈에 사용되는 개인키의 해밍웨이트에 무관하게 점 덧셈과 점 두배 연산이 균일하게 수행되는 수정된 left-to-right 이진 알고리듬을 적용하여 설계했다. 또한, 타원곡선 점 연산에 핵심이 되는 모듈러 곱셈 연산의 고성능 하드웨어 구현을 위해 Karatsuba-Ofman 곱셈 알고리듬, Lazy 축약 알고리듬, Nikhilam 나눗셈 알고리듬을 적용하여 설계했다. HP-ECCP를 180 nm CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과 67 MHz의 동작 주파수에서 620,846 등가 게이트로 구현되었으며, 체 크기 256 비트의 ECPSM이 초당 2,200회 계산될 수 있는 것으로 평가되었다.
Kim, Tae-Dong;Kim, Nam-Ho;Park, Eung-Jun;Lee, Na-Nyum
Journal of Plant Biotechnology
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제48권1호
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pp.54-61
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2021
This work describe an efficient method for the shoot induction and plant regeneration of seedling-derived apical bud explants of Tilia mandshurica Rupr. & Maxim. The highest rate of shoot induction (82.2%) was obtained when apical bud explants from juvenile seedlings (5 months old) were cultured on Murashige and Skoog (MS) medium containing 1.0 mg/L 6-benzylaminopurine (BAP). However, apical bud explants obtained from mature trees (12 years old) did not produce any shoots, even with BAP supplementation. Among the three cytokinins tested for shoot multiplication (BAP, zeatin, and kinetin), BAP was the most effective; the highest number of shoots per explant (2.1) was observed on MS medium supplemented with 1.0 mg/L BAP. In contrast, the longest average shoot length (3.0 cm) was observed after growth on MS medium with 2.0 mg/L zeatin. No multiplication occurred when apical bud explants were cultured with kinetin-supplemented media. During rooting of in vitro-elongated shoots, the highest rooting rate (100%) was observed in half-strength MS medium supplemented with 0.5 ~ 1.0 mg/L indole-3-butyric acid (IBA) or 3.0 mg/L 1-naphthaleneacetic acid (NAA). During the acclimatization process, plantlets that were rooted on the IBA (0.5 mg/L)-supplemented medium had the highest survival rate (100%) and maximum root length (18.5 cm). These findings suggest that a low concentration (0.5 mg/L) of IBA is appropriate for the rooting and acclimatization of T. mandshurica. Plants were successfully transferred to the greenhouse with a 100% survival rate. This protocol will be useful for the large-scale propagation of Tilia species.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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