• 제목/요약/키워드: squarer

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$GF(2^m)$에서 삼항 기약 다항식을 이용한 약한 쌍대 기저 기반의 효율적인 지수승기 (Efficient polynomial exponentiation in $GF(2^m)$with a trinomial using weakly dual basis)

  • 김희석;장남수;임종인;김창한
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권8호
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    • pp.30-37
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    • 2007
  • 유한체 $GF(2^m)$에서의 다항식의 지수승 연산은 암호학(Cryptography), DSP(digital signal processing), 에러 정정 코드에서 기본적인 연산으로 사용되어진다. 기존의 방법들은 지수승 연산을 병렬처리가 가능한 Right-to-Left 이진 방법으로 구성하여 연산시간을 줄이는 방법을 사용하였다. 본 논문에서는 기존의 다항식 기저에서 Right-to-Left 이진 방법으로 구성되었던 다항식의 지수승기를 약한 쌍대 기저 기반에서 삼항 기약다항식을 이용한 Left-to-Right 이진 형태로 구성한다. 제안하는 방법은 Left-to-Right는 고정된 다항식을 곱한다는 점에 착안, 사전계산을 이용하여 연산량을 감소시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법은 제곱기(squarer)와 곱셈기(multiplier)를 모두 수행하는 시간이 기존 지수승기의 곱셈기의 연산 시간보다 같거나 작아 Left-to-Right 형태와 Right-to-Left 형태의 기존 지수승기보다 각각 기약 다항식이 $x^m+x+1$의 경우 약 17%, 10%, $x^m+x^k+1(1의 경우 약 21%, 9%, $x^m+x^{m/2}+1$의 경우 15%, 1%의 시간이 단축된다.

유한 필드 GF($2^m$)상의 모듈러 곱셈기 및 제곱기 특성 분석 (Characteristic analysis of Modular Multipliers and Squarers for GF($2^m$))

  • 한상덕;김창훈;홍춘표
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.167-174
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    • 2002
  • 본 논문에서는 타원 곡선 암호화 시스템 등에 응용되는 유한 필드 GF(2$^{m}$ )상의 모듈러 곱셈기 및 제곱기에 대한 처리 시간과 공간 복잡도를 비교 분석하였다. 이를 위하여 기존에 제시된 모듈러 곱셈기 및 제곱기를 설계하였으며, 이들을 VHDL로 기술한 후 회로를 합성하였다. 합성된 회로에 대한 기능 및 timing 시뮬레이션 결과 모두 정확한 결과 값을 얻었다. 합성된 모듈러 곱셈기 및 제곱기를 FPGA로 구현한 결과 한 클럭당 처리 시간은 시스톨릭 구조가 가장 빠르지만 지연 시간을 고려한 전체 처리 시간은 CA 구조가 가장 빠르다는 결과를 얻었다. 또한 공간 복잡도를 특성에 있어서는 LFSR 구조가 가장 우수하다는 결과를 얻었다.

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변수그룹을 이용한 효율적인 연산기 설계 (Efficient Operator Design Using Variable Groups)

  • 김용은;정진균
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권1호
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    • pp.37-42
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    • 2008
  • 본 논문에서는 곱셈기나 필터 등에서 연산을 위해 부분곱을 더할 때 더해질 변수를 그룹화하여 연산기를 설계하는 방법을 제시한다. 제안한 그룹화 알고리즘을 사용하면 기존의 full adder cell이 간단한 로직회로로 대치되고 이에 따라 면적, 전력소모, 속도면에서 효율적인 디자인이 가능하다. 제안한 방법을 7bit, 8bit 제곱기 및 FIR 필터에 사용되는 precomputer 블록에 적용한 결과 기존의 방법 보다 면적, 전력소모, 속도에서 각각 {22.1%, 20.1%, 14%}, {24.7%, 24.4%, 6.7%}, {63.6%, 34.4%, 9.8%} 의 이득 있음을 보인다.

이진 에드워즈 곡선 공개키 암호를 위한 257-비트 점 스칼라 곱셈의 효율적인 하드웨어 구현 (An Efficient Hardware Implementation of 257-bit Point Scalar Multiplication for Binary Edwards Curves Cryptography)

  • 김민주;정영수;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.246-248
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    • 2022
  • Bernstein이 제안한 새로운 타원곡선 형태인 이진 에드워즈 곡선 (binary Edwards curves; BEdC)는 예외점이 없어 완전한 덧셈 법칙이 만족한다. 본 논문에서는 투영 좌표계를 적용한 BEdC 상의 점 스칼라 곱셈의 효율적인 하드웨어 구현에 대해 기술한다. 점 스칼라 곱셈을 위해 modified Montgomery ladder 알고리듬을 적용하였으며, 257-비트 이진 덧셈기와 이진 제곱기, 32-비트 이진 곱셈기를 사용하여 하위 이진체 연산을 구현했다. Zynq UltraScale+ MPSoC 디바이스에 구현하여 설계된 BEdC 크립토 코어를 검증하였으며, 점 스칼라 곱셈 연산에 521,535 클록 사이클이 소요된다.

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공간 효율적인 비트-시리얼 제곱/곱셈기 및 AB$^2$-곱셈기 (Area Efficient Bit-serial Squarer/Multiplier and AB$^2$-Multiplier)

  • 이원호;유기영
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권1_2호
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • 현대 통신 분야에서 많이 응용되고 있는 유한 필드상의 중요한 연산은 지수승과 나눗셈, 역원 둥이 있다. 유한 필드에서 지수 연산은 이진 방법을 이용하여 곱셈과 제곱을 반복함으로서 구현될 수 있고, 나눗셈이나 역원 연산은 A$B^2$ 연산을 반복함으로서 구현될 수 있다. 그래서 이러한 연산들을 위한 빠른 알고리즘과 효율적인 하드웨언 구조 개발이 중요하다. 본 논문에서는 차수가 m인 기약 AOP에 의해 생성되는 $GF(2^m)$상의 제곱과 곱셈을 동시에 할 수 있는 새로운 구조의 비트-시리얼 제곱/곱셈기와 $AB^2$ -곱셈기를 구현하였다. 제안된 연산기들은 지수기와 나눗셈 및 역원기의 핵심 회로로 사용될 수 있으며 기존의 연산기들과 비교하여 보다 작은 하드웨어 복잡도를 가진다. 그리고 제안된 구조는 정규성과 모듈성을 가지기 때문에 VLSI 칩과 같은 하드웨어로 쉽게 구현함으로써 IC 카드에 이용될 수 있다.

CMOS 아날로그 전류모드 곱셈기의 선형성과 동적범위 향상을 위한 회로설계 기법에 관한 연구 (A Study on Circuit Design Method for Linearity and Range Improvement of CMOS Analog Current-Mode Multiplier)

  • 이대니얼주헌;김형민;박소연;노태민;김성권
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.479-486
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    • 2020
  • 이 논문에서는 아날로그 전류모드 인공지능 프로세서에서 핵심 디바이스 중에 하나인 아날로그 전류 모드 곱셈기 회로의 선형성과 동적범위 향상을 위한 설계 기법을 소개한다. 제안하는 회로는 4 quadrant Translinear loop를 NMOS 트랜지스터만으로 구성하여, 트랜지스터의 물리적 Mismatch를 최소화하는 설계로 0.35㎛ CMOS 공정에서 117㎛ × 109㎛로 구현가능하였으며, 최대 전고조파왜율 0.3% 의 선형성을 확보할 수 있었다. 제안한 아날로그 전류모드 곱셈기는 전류모드 인공지능 프로세서의 핵심 회로로 유용할 것으로 기대된다.

PF 열교환기를 적용한 공조기의 성능 비교 실험연구 (Experimental Study on Performance Comparison of Air-Conditioner with PF Heat Exchanger)

  • 권영철;박윤창
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.470-475
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    • 2009
  • 본 연구에서는 핀-관 열교환기와 PF 열교환기의 열전달 특성과 이를 적용한 공조기의 성능을 비교 조사하였다. 또한 공조기의 냉방기간 에너지효율(CSPF)을 평가하였다. 열교환기 실험을 위해 3종류의 열교환기에 대한 열전달 및 압력강하를 그리고 공조기 성능평가를 위해 냉방표준, 냉방저온에서 냉방능력, 소비전력, COP를 산출하였다. 실험은 칼로리미터와 항온수조를 사용하여 수행되었다. 유입공기 속도가 증가함에 따라 열교환기의 열전달율과 압력강하는 증가하였다. PF 열교환기 적용 시스템의 적정 냉매량은 핀-관공조기보다 약 $15{\sim}20%$ 감소하였으나, 냉방능력은 증가, 소비전력은 감소하여 COP는 향상되었다. 사각형 핀을 가진 PF 열교환기가 삼각형 핀보다 냉방능력과 COP가 더 우수하였다. 실환경 온도조건을 반영하기 위해 PF 열교환기와 핀-관 열교환기 적용 시스템의 CSPF가 계산되었다.