Modified Multi-bit Shifting Algorithm in Multiplication Inversion Problems

개선된 역수연산에서의 멀티 쉬프팅 알고리즘

This paper proposes an efficient inversion algorithm for Galois field GF(2n) by using a modified multi-bit shifting method based on the Montgomery algorithm. It is well known that the efficiency of arithmetic algorithms depends on the basis and many foregoing papers use either polynomial or optimal normal basis. An inversion algorithm, which modifies a multi-bit shifting based on the Montgomery algorithm, is studied. Trinomials and AOPs (all-one polynomials) are tested to calculate the inverse. It is shown that the suggested inversion algorithm reduces the computation time up to 26 % of the forgoing multi-bit shifting algorithm. The modified algorithm can be applied in various applications and is easy to implement.

본 논문에서는 멀티 쉬프팅 기법을 이용한 효율적인 유한체의 역수 연산 알고리즘을 제안하고 있다. 연산 알고리즘의 효율성은 사용하는 기저에 따라 영향이 있음이 많은 선행 연구를 통해 알려져 왔으며, 보편적으로 다항식 기저와 최적 다항식 기저를 사용하여 연구하였다. 본 연구에서는 몽고메리 알고리즘에 바탕을 둔 멀티비트 쉬프팅 기법을 수정하고 구현하였다. 역수 연산을 수행하기 위해 본 연구에서 사용한 기약 다항식타입은 AOP와 3항식 이며, 수행 결과 26%까지의 성능향상을 보였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 구현이 쉽고, 다양한 분야에서 응용이 가능하다.