• Title/Summary/Keyword: 연산 효율

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Design of Instruction Set for accelerating symmetric and asymmetric ciphers (대칭 및 비대칭 암호화 알고리즘 가속을 위한 명령어 집합 구조의 설계)

  • Kim, Il-Kwan;Choi, Lynn
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2003.07d
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    • pp.1343-1346
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    • 2003
  • 상거래와 통신을 위한 주된 매개체로써 등장한 인터넷 뿐 아니라 새로이 대두되는 다양한 유무선 네트워크 환경, 그리고 정보 저장에 있어서 암호화 알고리즘은 보안의 중요한 요소로 자리잡고 있다. 본 논문에서는 대칭 및 비대칭 암호화 알고리즘을 가속시키기 위한 암호화 프로세서의 명령어와 해당 Functional Unit 을 제안하였다. 현재 암호화 알고리즘을 가속시키기 위한 방법으로 사용되는 주문형 반도체(ASIC)는 알고리즘 가속 속도는 빠르지만, 새로운 암호화 알고리즘을 지원할 수가 없고, 지원하는 알고리즘을 사용하지 않는 경우 비효율성을 야기한다. 또한 범용프로세서는 다양하고 새로운 암호화 알고리즘을 지원할 수 있지만 암/복호화 가속속도가 느리다. 이는 암호화 알고리즘이 범용 프로세서에서는 지원하지 연산을 주로 사용하기 때문이다. 따라서 이 논문에서는 대칭 및 비대칭 암호화 알고리즘의 주된 연산을 분석하고, 각각의 연산을 가속시키기 위한 명령어 집합, 그리고 해당하는 Functional Unit을 제안하여 Programmable 한 암호화 프로세서를 설계하기 위한 토대를 마련한다.

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Design of a High Speed and Parallel Reed-Solomon Decoder Using a Systolic Array (시스톨릭 어레이를 이용한 고속 병렬처리 Reed-Solomon 복호기 설계)

  • 강진용;선우명훈
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2001.09a
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    • pp.245-248
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    • 2001
  • 본 논문에서는 연집 오류(burst error)에 우수한 정정 능력을 보이는 고속 RS(Reed-Solomon) 복호기를 제안한다. 제안된 RS 복호기는 RS(n, k, t); (37 < n ≤ 255, 21 < k ≤ 239, t = 8)의 사양을 지원하며 수정 유클리드 알고리즘(modified Euclid´s algorithm)을 이용한 시스톨릭 어레이(systolic array) 방식의 병렬처리 구조로 설계되었다. 고속 RS 복호기의 효율적인 VSLI 설계를 위하여 새로운 방식의 수정 유클리드 알고리즘 연간 회로를 제안한다. 제안된 수정 유클리드 알고리즘 회로는 2t + 1의 연산 지연 시간을 갖으며 기존 구조의 연산 지연 시간인 3t + 37에 비하여 t = 8 인 경우 약 72%의 연산 지연이 감소하였다. 제안된 구조를 VHDL을 이용하여 설계하였으며 SAMSUNG 0.5㎛(KG80) 라이브러리를 이용하여 논리 합성과 타이밍 검증을 수행하였다. 합성된 RS 복호기의 총 게이트 수는 약 77,000 개이며 최대 80MHz의 동작 속도를 나타내었다.

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Privacy Preserving SQL queriable database (프라이버시를 보장하는 SQL 쿼리 가능한 데이터베이스)

  • Park, Hyun-A;Lim, Jong-In;Lee, Dong-Hoon
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2007.02a
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    • pp.165-168
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    • 2007
  • 정보화 사회에서 사용자의 민감한 정보를 보호하는 가장 확실한 방법은 데이터의 암호화이다. 지금까지 암호화된 데이터에 대해 제안되어진 대부분의 기법들은 모든 종류의 SQL 쿼리가 가능하지 않았고 암호화 기법이나 효율성 등 다양한 측면에서 문제점을 가지고 있었다 본 고에서 제안하는 기법인 PPSQL은 'Perfect Unlinkability'를 보장한다. 이것은 데이터 자체를 암호화하는 것이 아니라 그 데이터의 열의 위치를 치환시킴으로써 데이터와 그 데이터 소유자와의 관계를 끊어버린다. 이렇게 데이터 자체를 암호화시키지 않음으로써 클라이언트가 쿼리를 만드는 방법이나 서버가 프로세스 하는 방법이 일반 DB와 거의 유사하다. 단지 셋업 시 암호화된 DB를 구축할 때와 서버에 의해 리턴된 결과를 클라이언트가 복호화 할 때의 추가적인 연산만이 필요하다. 또한 우리의 기법은 산술 연산이 가능하고 암호화된 데이터의 속성들 간의 교차 연산을 제외하고는 모든 종류의 SQL 쿼리가 가능하다.

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A More Efficient TPR*-Tree with Cooling-down Nodes (쿨링다운 노드를 사용한 TPR*-트리 효율화 기법)

  • Lim, Sung-Chae
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2011.06b
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    • pp.332-335
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    • 2011
  • GPS 칩을 내장한 다양한 이동 통신 기기의 사용으로 위치 정보를 이용한 응용이 점차 확산될 전망이다. 위치 정보를 기반으로 한 응용 시스템에서는 다수 이동 객체의 위치 정보를 실시간으로 기록하고, 미래 시점의 객체 위치를 추정할 수 있어야 한다. 이런 요구에 따라 효과적인 이동 객체 색인에 고안된 기법이 TPR*-트리이다. 하지만 TPR*-트리는 고정 위치 색인에 최적화된 R-트리에 기본을 두었기 때문에 갱신 비용이 매우 커질 수 있다는 문제가 있다. R-트리에서는 갱신 연산이 빈번하지 않을 수 있지만 TPR*-트리의 경우는 이동 객체가 속도를 변화시킬 때마다 갱신 연산이 요구되기 때문에 상대적으로 매우 큰 갱신 비용이 발생할 수 있다. 이런 문제점을 부분적으로 해결하기 위해 본 논문에서는 쿨링다운 노드를 사용한 TPR*-트리를 제안한다. 제안된 트리는 트리의 상위 계층에 일부 이동 객체를 버퍼링함으로써 갱신 연산을 최소화 할 수 있다. 또한 지나친 사장 영역(dead space)의 확대를 방지함으로써 검색 성능 저하를 효과적으로 줄일 수 있다.

Secure Authenticated Key Exchange Protocol based on EC using Signcryption Scheme (Signcryption을 이용한 EC 기반의 안전한 인증된 키 교환 프로토콜 연구)

  • Kim Rack-Hyun;Lee Sung-Yong;Youm Heung-Youl
    • Proceedings of the Korea Institutes of Information Security and Cryptology Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.207-212
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    • 2006
  • Signcryption은 공개키 암호와 디지털 서명을 결합한 하이브리드 공개키 프리미티브이다. Signcryption은 디지털 서명 수행 후 암호화 과정을 수행하는 프로토콜보다 연산량과 통신량에서 월등한 우월성을 보여준다. 그러나 Signcryption 기법을 이용한 상호 인증 및 키 교환 프로토콜은 적용시스템(예를 들어 모바일 네트워크)에 따라 많은 연산량과 통신량(상대적으로 모바일과 무선 네트워크에 대해)이 부담이 된다. 이에 이동망과 모선 네트워크에 적합한 적은 연산량과 통신량의 특성을 가진 상호 인증 및 키 교환 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서는 두 참여자 사이에서 참여자의 상호 인증과 안전한 통신을 위해 Signcryption을 이용한 EC 기반의 안전한 인증된 키 교환 프로토콜을 제안한다. 그리고 제안 프로토콜의 보안성을 증명하고 효율성을 비교한다.

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A Visual Language supporting Collaboration with Functional Attributes (함수적 속성을 가지는 협업 지원 시각언어)

  • Kim, Kyung-Deok
    • The Transactions of the Korea Information Processing Society
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    • v.7 no.9
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    • pp.2807-2814
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    • 2000
  • In this paper, we suggest a visual language supporting collaboration with functional attributes. The visual language is a set of visual sentences that consist of object icons and operators. The object icon is a user who participates in collaboration. And, the operator means interactive relations between users according to a point of collaborative time. The functional attributes that support various computing orders provide flexibility of interactive relations on collaboration. Also, using representation both synchronous and asynchronous relations in collaboration, the visual language supports efficiently collaboration than conventional visual languages. And, functional attributes of visual sentences are analyzed using $\lambda$ expressions.

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PCR of DNA Computing for the TSP (외판원 문제를 위한 DNA 컴퓨팅의 PCR 연산)

  • Kim, Jung-Sook
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2001.10b
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    • pp.1151-1154
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    • 2001
  • 외판원 문제(Traveling Salesman Problem)는 주어진 n개의 도시들과 그 도시들간의 거리비용이 주어졌을 때, 모든 도시들을 정확히 한번씩만 방문하면서 걸린 비용이 최소가 드는 경로를 찾는 문제로 최적해(optimal)을 구하는 것은 전형적인 NP-완전 문제중의 하나이다. 따라서 외판원 문제를 해결하는 다양한 알고리즘들이 개발되고 있다. 특히 요즈음은 실제 생체 분자(bio-molecule)를 계산의 도구로 사용하는 새로운 계산 방법인 DNA 컴퓨팅은 DNA 분자가 잠재적으로 가지고 있는 막대한 병렬성을 이용해서 NP-완전 문제들을 해결하고자 하는 연구들이 땀이 진행되고 있다. 그러나 아직 실제 생체 분자의 특성을 잘 반영하는 계산 모델이나 분자 생물학에서 사용하는 연산들이 많이 개발되지 알아 계산 효율이 비교적 좋지 않다. 따라서 본 논문에서는 외판원 문제를 해결하기 위한 DAN컴퓨팅의 새로운 중합 효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction, PCR) 연산을 개발하였다.

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A Public-Key Cryptography Processor Supporting GF(p) 224-bit ECC and 2048-bit RSA (GF(p) 224-비트 ECC와 2048-비트 RSA를 지원하는 공개키 암호 프로세서)

  • Sung, Byung-Yoon;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.163-165
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    • 2018
  • GF(p)상 타원곡선 암호(ECC)와 RSA를 단일 하드웨어로 통합하여 구현한 공개키 암호 프로세서를 설계하였다. 설계된 EC-RSA 공개키 암호 프로세서는 NIST 표준에 정의된 소수체 상의 224-비트 타원 곡선 P-224와 2048-비트 키 길이의 RSA를 지원한다. ECC와 RSA가 갖는 연산의 공통점을 기반으로 워드기반 몽고메리 곱셈기와 메모리 블록을 효율적으로 결합하여 최적화된 데이터 패스 구조를 적용하였다. EC-RSA 공개키 암호 프로세서는 Modelsim을 이용한 기능검증을 통하여 정상동작을 확인하였으며, $0.18{\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 11,779 GEs와 14-Kbit RAM의 경량 하드웨어로 구현되었다. EC-RSA 공개키 암호 프로세서는 최대 동작주파수 133 MHz이며, ECC 연산에는 867,746 클록주기가 소요되며, RSA 복호화 연산에는 26,149,013 클록주기가 소요된다.

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The Matching of Free-Form surface using Motion-based RMC (이동 기반의 RMC을 이용한 자유형태 곡면 매칭방법)

  • Park, Chul-Ho
    • The Transactions of the Korea Information Processing Society
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    • v.7 no.11
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    • pp.3544-3555
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    • 2000
  • 매칭방법은 기하 및 입체 모델링에서 재단 곡면과 이들에 대한 부울 연산에 사용되는 기초적인 연산이다. 그러나 매칭연산은 부드러움을 정확하게 표현하는데 고 차수의 미분계수 제약조건으로 인하여 많은 계산량이 필요할 뿐만 아니라 곡면상의 여러 점을 동시에 선택하여 이동하였을 때, 곡면표현에 사용되는 복잡한 함수식으로 인하여 일반해를 구하기 어려운 단점을 가진다. 본 논문은 분수식에 의하여 RMC(Rotation-Minimizing Curve)을 정의하고 이를 이용하여 자유 형태 곡면간에 변형 매칭 방법을 제안한다. RMC는 매칭곡선과 곡면의 접선벡터, 회전벡터, 곡률의 변화율과 같은 기하학적 기법을 기반으로 한다. 제안한 방법은 입력으로 주어지는 곡면의 기하학적 복잡도와는 무관하게 매칭을 수행할 수 있으며 수행 성능은 계산된 매칭 곡선의 복잡도에 의해서만 좌우된다. 또한 곡선 표현에 사용된 값들을 정의된 매칭 곡선식에 그대로 적용할 수 있었으므로 최적화 응용 문제에 효율적으로 적용할 수 있다.

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Fast Mode Decision Algorithm for Intra Prediction in Spatial Enhancement Layer of SVC (SVC 공간적 향상 계층에서 빠른 인트라 예측 모드 결정 방법)

  • Cho, Mi-Sook;Kang, Jin-Mi;Chung, Ki-Dong
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2008.06d
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    • pp.251-254
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    • 2008
  • H.264/AVC의 확장 표준으로 제정된 SVC는 공간적 확장성의 압축 효율을 높이기 위해 기존 H.264/AVC에서 제공하는 인트라 예측과 인터 예측뿐만 아니라 계층 간 예측을 추가로 수행한다. SVC 표준의 인트라 예측 과정은 부호화가 가능한 모든 모드를 부호화한 후에 최적의 RD(Rate Distortion) 값을 갖는 모드를 선택하기 때문에 계층 간 예측이 추가되어 연산량이 더욱 증가되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 공간적 향상 계층에서 인트라 예측 시 연산량을 효과적으로 감소시킬 수 있는 빠른 인트라 예측 모드 결정 방법을 제안한다. 매크로블록 내 경계의 평탄 여부를 조사하여 미리 Intra_BL 모드를 결정하는 방법으로 모드 선택에 따른 RD 값 비교 과정을 줄임으로써 SVC 표준의 인트라 예측 방법보다 연산량이 크게 감소되었다.

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