• Title/Summary/Keyword: 곱셈 알고리즘

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Hardware Design of Elliptic Curve processor Resistant against Simple Power Analysis Attack (단순 전력분석 공격에 대처하는 타원곡선 암호프로세서의 하드웨어 설계)

  • Choi, Byeong-Yoon
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.16 no.1
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    • pp.143-152
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    • 2012
  • In this paper hardware implementation of GF($2^{191}$) elliptic curve cryptographic coprocessor which supports 7 operations such as scalar multiplication(kP), Menezes-Vanstone(MV) elliptic curve cipher/decipher algorithms, point addition(P+Q), point doubling(2P), finite-field multiplication/division is described. To meet structure resistant against simple power analysis, the ECC processor adopts the Montgomery scalar multiplication scheme which main loop operation consists of the key-independent operations. It has operational characteristics that arithmetic units, such GF_ALU, GF_MUL, and GF_DIV, which have 1, (m/8), and (m-1) fixed operation cycles in GF($2^m$), respectively, can be executed in parallel. The processor has about 68,000 gates and its simulated worst case delay time is about 7.8 ns under 0.35um CMOS technology. Because it has about 320 kbps cipher and 640 kbps rate and supports 7 finite-field operations, it can be efficiently applied to the various cryptographic and communication applications.

A Child's Informal Knowledge of Multiplication ((두 자리 수)${\times}$(두 자리 수) 해결과정에서 나타나는 아동의 비형식적인 지식에 관한 사례연구)

  • Jeon, Hyung-Og;Lee, Kyung-Hwa
    • Journal of Educational Research in Mathematics
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    • v.18 no.4
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    • pp.483-497
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    • 2008
  • This study investigated what kind of informal knowledge is emergent and what role informal knowledge play in process of solving 2-digit by 2-digit multiplication task. The data come from 4 times interviews with a 3th grade student who had not yet received regular school education regarding 2-digit by 2-digit multiplication. And the data involves the student's activity paper, the characteristics of action and the clue of thinking process. Findings from these interviews clarify the child's informal knowledge to modeling strategy, doubling strategy, distributive property, associative property. The child formed informal knowledge to justify and modify her conjecture of the algorithm.

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New Parallel MDC FFT Processor for Low Computation Complexity (연산복잡도 감소를 위한 새로운 8-병렬 MDC FFT 프로세서)

  • Kim, Moon Gi;Sunwoo, Myung Hoon
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.52 no.3
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    • pp.75-81
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    • 2015
  • This paper proposed the new eight-parallel MDC FFT processor using the eight-parallel MDC architecture and the efficient scheduling scheme. The proposed FFT processor supports the 256-point FFT based on the modified radix-$2^6$ FFT algorithm. The proposed scheduling scheme can reduce the number of complex multipliers from eight to six without increasing delay buffers and computation cycles. Moreover, the proposed FFT processor can be used in OFDM systems required high throughput and low hardware complexity. The proposed FFT processor has been designed and implemented with a 90nm CMOS technology. The experimental result shows that the area of the proposed FFT processor is $0.27mm^2$. Furthermore, the proposed eight-parallel MDC FFT processor can achieve the throughput rate up to 2.7 GSample/s at 388MHz.

ECC Processor Supporting Elliptic Curve B-233 over GF(2m) using 32-b WMM (GF(2m) 상의 타원곡선 B-233을 지원하는 32-비트 WMM 기반 ECC 프로세서)

  • Lee, Sang-Hyun;Shin, Kyung-Wook
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.169-170
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    • 2018
  • 이진체 상의 타원곡선 B-233을 지원하는 타원곡선 암호 프로세서를 32-비트 워드기반 몽고메리 곱셈기를 이용하여 설계하였다. 스칼라 곱셈을 위해 수정된 몽고메리 래더 (Modified montgomery ladder) 알고리즘을 적용하여 단순 전력분석에 내성을 갖도록 하였으며, Lopez-Dahab 투영 좌표계와 페르마의 소정리(Fermat's little theorem)를 적용하여 하드웨어 자원 소모가 큰 나눗셈과 역원 연산을 제거하여 저면적으로 설계하였다. 설계된 ECC 프로세서는 Xilinx ISim을 이용하여 기능검증을 하였으며, $0.18{\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 100 MHz의 동작 주파수에서 9,614 GEs와 4 Kbit RAM으로 구현되었으며, 최대 동작 주파수는 125 MHz로 예측되었다.

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Optimal Bit-level Arithmetic Optimization for High-Speed Circuits (고속 회로를 위한 비트 단위의 연산 최적화)

  • 엄준형;김영태;김태환;여준기;홍성백
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.21-23
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    • 2000
  • 고속 회로 합성에 있어서, Wallace 트리 스타일은 연산을 위한 가장 효율적인 수행방식의 하나로 인식되어 졌다. 그러나, 이러한 방법은 빠른 곱셈기의 수행이나 여러 가지 연산수행에 있어, 입력 시그널을 고려하지 않은 일반적인 구조로 수행되어졌다. 본 논문은 연산기에 있어서 이러한 제한점을 극복하는 문제를 다룬다. 우리는 캐리-세이브 방법을 덧셈, 뺄셈, 곱셈이 혼합되어 일T는 일반적인 연산 회로에 적용한다. 그 결과 효율적인 회로를 생성하며, 시그널들이 임의의 도달시간에 대해 회로의 도달시간을 최적화 한다. 또한, 우리는 최적 지연시간의 캐리-세이브 가산회로를 생성하는 효율적인 알고리즘을 제안하였다. 우리는 이러한 최적화 방법을 여러 고속 디지털 필터에 적용시켜 보았고 이는 기존의 비트 단위가 아닌 캐리-세이브 수행방법보다 5%에서 30%사이의 수행시간 향상을 가져왔다.

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A Comparative Analysis on the Distributive Property In Korean and Japanese Elementary Textbooks (한국과 일본의 초등교과서에서 다루는 분배법칙 개념에 관한 비교 분석)

  • Byun, Hee-Hyun
    • Journal of Elementary Mathematics Education in Korea
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    • v.15 no.1
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    • pp.39-56
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    • 2011
  • In 7th grade textbooks, the distributive property is generalized as in algebraic forms, and it seems that the students have not so good grip on this property. To get a good stock of knowledge on that generalized property, full understanding of it in concrete context should take precedence. This study would aim to propose some educational implications for better understanding of that property, through analysing the contents of it comparatively in Korean and Japanese elementary textbooks.

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An ASIC implementation of Synchronized Phase Measurement Unit based on Sliding-DFT (순환 DFT에 기초한 광역 동기 위상 측정 장치의 ASIC 구현)

  • Kim, Chong-Yun;Kim, Suk-Hoon;Chang, Tae-Gyu
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.07a
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    • pp.302-304
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    • 2001
  • 본 논문에서는 다 채널 위상 측정 장치를 전용하드웨어로 구현하기 위한 설계 구조에 대하여 제시하였으며, 연산량이 많은 곱셈기를 시분할에 의해 공유하는 구조를 제시하였다. 또한 페이저 측정을 위한 Sliding-DFT 알고리즘을 순환 구현할 경우의 근사 구현 오차에 관한 정량적인 연구를 수행하였다. 이러한 오차 영향의 해석을 기반으로 하여 곱셈기 공유 구조를 적용한 위상 측정 장치를 설계하고, 설계한 하드웨어의 내부동작을 보여주는 시뮬레이션을 통해 설계의 정확성을 확인하였다.

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An Improved Processor of Multiplication using the Addition based on H421 code (H421코드기반의 더하기 곱셈기법)

  • Park, Ji-Hoon;Kim, Man-Pil;Choi, In-Soo
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.1 no.2
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    • pp.123-129
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    • 2008
  • In this paper, we propose the algorithm and circuit implementation to improve the performance of Multiplication using Addition based on H421 code. We expect that our method will be an essential element to make a embedded prototype in Ubiquitous environment.

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A Method for Scalar Multiplication on Elliptic Curves against Differential Power Analysis using Efficient Key-Randomization (효율적인 키-난수화를 사용한 차분 전력 분석 공격에 대응하는 타원곡선 위의 스칼라 곱셈 방법)

  • Jung, Seok Won
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.20 no.1
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    • pp.356-363
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    • 2020
  • As a becoming era of Internet-of-Things, various devices are connected via wire or wirless networks. Although every day life is more convenient, security problems are also increasing such as privacy, information leak, denial of services. Since ECC, a kind of public key cryptosystem, has a smaller key size compared to RSA, it is widely used for environmentally constrained devices. The key of ECC in constrained devices can be exposed to power analysis attacks during scalar multiplication operation. In this paper, a key-randomization method is suggested for scalar multiplication on SECG parameters. It is against differential power analysis and has operational efficiency. In order to increase of operational efficiency, the proposed method uses the property 2lP=∓cP where the constant c is small compared to the order n of SECG parameters and n=2l±c. The number of operation for the Coron's key-randomization scalar multiplication algorithm is 21, but the number of operation for the proposed method in this paper is (3/2)l. It has efficiency about 25% compared to the Coron's method using full random numbers.

Implementation Schemes to Optimize Very-High Radix Dividers in Pre-processing Scaling Factor Design (높은 자릿수를 이용한 고속 나눗셈 연산기의 최적화 연구 및 변환 요소 전처리를 위한 설계)

  • 이병석;안성용;홍승완;이정아
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.44-47
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    • 1998
  • 나눗셈 알고리즘은 다른 덧셈이나 곱셈 알고리즘과 비교하여 복잡하고, 수행빈도수 적다는 이류로 그 동안 고속 나눗셈의 하드웨어 연구는 활발하지 않았다. 그러나 멀티미디어의 발전으로 고속 나눗셈의 필요성 및 전체적인 수행 시간 향상을 위해 고속 나눗셈 연산기의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 그러나 칩의 크기는 제작 단가와 깊은 관련이 있기 때문에 고속 나눗셈 연산기를 칩으로 제작할 때 요구되는 성능과 비용을 만족하기 위한 적절한 분석이 필요하다. 본 논문은 자릿수 순환(Digt Recurrence) 알고리즘에서 속도가 빠른 높은 자릿수 이용(Very-High Radix) 알고리즘을 기반으로 최적화된 자릿수 (Radix) 범위를 제시하였다. 그리고 변환요소 (Scaling Factor)를 전처리(Pre-processing)하여 연산의 주기를 감소하고, 크기의 문제를 해결하기 위해서 상수표 대신 제어(Control)방법으로 값을 구하는 방법을 설계하였다.

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