[ $AB^2$ ] Multiplier based on LFSR Architecture

LFSR 구조를 이용한 $AB^2$ 곱셈기

Kim and Fenn et al. proposed two modular AB multipliers based on LFSR(Linear Feedback Shift Register) architecture. These multipliers use AOP, which has all coefficients with '1', as an irreducible polynomial. Thereby, they have good hardware complexity compared to the previous architectures. This paper proposes a modular $AB^2$ multiplier based on LFSR architecture and a modular exponentiation architecture to improve the hardware complexity of the Kim's. Our multiplier also use the AOP as an irreducible polynomial as the Kim architecture. Simulation result shows that our multiplier reduces the hardware complexity about $50\%$ in the perspective of XOR and AND gates compared to the Kim's. The architecture could be used as a basic block to implement public-key cryptosystems.

Kim과 Fenn등은 LFSR 구조를 이용한 두 가지 구조의 효율적인 모듈러 AB 곱셈기를 구현하였다. 그들의 구조는 기약다항식으로 모든 계수가 1인 속성의 AOP를 이용함으로서 기존의 곱셈기들보다 효율적인 구조복잡도를 가졌다. 본 논문에서는 Kim의 곱셈기보다 효율적인 공간 복잡도를 가진 LFSR(Linear Feedback Shift Register) 구조 기반의 모듈러 $AB^2$ 곱셈기와 모듈러 지수승기를 제안한다. 본 논문에서 제안한 구조도 Kim의 구조에서와 같이 기약다항식으로 AOP를 사용한다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제안한 $AB^2$ 곱셈기가 구조복잡도 면에서 Kim의 구조보다 XOR와 AND 게이트의 개수를 약 $50\%$ 정도 줄일 수 있었다. 제안한 구조는 공개키 암호화 시스템을 위한 기본구조로 사용될 수 있을 것이다.