• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권4호
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• pp.160-167
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• 2005

$GF(2^{m})$ 상의 공개키 암호 시스템에서 나눗셈/역원은 기본이 되는 연산으로 내부적으로 $AB^{2}$ 연산을 반복적으로 수행함으로써 계산이 된다. 본 논문에서는 유한 필드 $GF(2^{m})$상에서 $AB^{2}$ 연산을 수행하는 디지트 시리얼(digit-serial) 시스톨릭 구조를 제안하였다. L(디지트 크기)×L 크기의 디지트 시리얼 구조로 유도하기 위하여 새로운 $AB^{2}$ 알고리즘을 제안하고, 그 알고리즘에서 유도된 구조의 각 셀을 분리, 인덱스 변환시킨 후 병합하는 방법을 사용하였다. 제안된 구조는 공간-시간 복잡도를 비교할 때, 디지트 크기가 m보다 적을 때 비트 패러럴 구조에 비해 효율적이고, $(1/5)log_{2}(m+1)$ 보다 적을 때 비트 시리얼(bit-serial) 구조에 비해 효율적이다. 또한, 제안된 디지트 시리얼 구조에 파이프라인 기법을 적용하면 그렇지 않은 구조에 비해 m=160, L=8 일 때 공간-시간 복잡도가 $10.9\%$ 적다. 제안된 구조는 암호 프로세서 칩 디자인의 기본 구조로 이용될 수 있고, 또한 단순성, 규칙성과 병렬성으로 인해 VLSI 구현에 적합하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4C호
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• pp.337-342
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• 2010

본 논문에서는 GF($2^m$) 상에서 새로운 저복잡도 디지트병렬/비트직렬 곱셈기를 제안한다. 제안된 곱셈기는 GF($2^m$)의 다항식기저에서 동작하며, D 클럭 사이클마다 곱셈의 결과를 출력한다. 여기에서 D는 임의로 선택할 수 있는 디지트의 크기이다. 디지트병렬/비트직렬 곱셈기는 기존의 비트직렬 곱셈기 보다는 짧은 지연시간에 곱셈 의 결과를 얻을 수 있고, 비트병렬 곱셈기 보다는 적은 하드웨어로 구현할 수 있다. 따라서 회로의 복잡도와 지연 시간 사이에 적절한 절충을 꾀할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 기존의 디지트병렬/비트직렬 곱셈기는 속도 를 향상시키기 위하여 더 많은 하드웨어를 사용하였다. 본 논문에서는 하드웨어 복잡도를 낮춘 새로운 디지트병렬 /비트직렬 곱셈기를 설계한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.37-44
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• 2001

본 논문에서는 유한체 연산을 바탕으로 하는 타원곡선 암호화 프로세서의 승산기를 효율적으로 구현할 수 있는 구조를 제안한다. 타원곡선 암호알고리즘에 적용된 비도는 193비트로 하드웨어 구현에 유리한 trinomial 다항식을 사용하였다. 제안된 승산기는 trinomial 다항식의 특성을 이용하여 기존의 193bit serial LFSR를 개선한 37bit digit serial 구조를 갖도록 설계하였다. 회로는 합성수준의 VHDL코드와 타원곡선 상에서의 임의의 좌표의 가산식으로부터 만들어진 테스트벡터를 적용하여 기능을 검증하고 회로의 규모를 측정하였다. 검증된 결과는 기존의 LFSR승산기의 30% 면적으로 승산기 구현이 가능하였다

• 전자공학회논문지
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• 제50권1호
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• pp.157-165
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• 2013

본 논문에서는 리프팅 기반 일차원 (9,7) 이산 웨이블렛 변환(Discrete Wavelet Transform, DWT) 필터에 대한 효율적인 디지트 시리얼 VLSI 구조를 제안하였다. 제안한 구조는 연산을 디지트 단위로 처리하여 하드웨어 자원 소모량을 줄이고 승산기를 단순한 쉬프트와 덧셈 연산으로 대체하여 하드웨어를 최소화하였다. 적절한 데이터 비트할당을 위하여 PSNR을 분석하였고 이에 따라 입 출력 및 내부 데이터에 대한 비트를 정하였다. recursive folding 방식의 스케줄링을 적용할 때에 피드백에 의한 데이터 레이턴시로 인한 성능저하가 되지 않도록 설계하였다. 제안된 구조는 디지트 시리얼 구조를 통해 적은 하드웨어 자원을 사용하면서 100% 하드웨어 효율을 유지할 수 있도록 설계함으로써 하드웨어 비용과 성능을 동시에 고려하였다. 제안된 구조는 VerilogHDL로 모델링 하여 검증하였고 Synopsys사의 Design Compiler로 동부하이텍 0.18um 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성하였으며 2 input NAND 게이트 기준 3,770개의 게이트 수와 최대 동작주파수 330MHz의 결과를 얻었다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제15A권3호
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• pp.161-166
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• 2008

본 논문에서는 유한체 GF($2^m$)상의 다항식 기저를 이용한 디지트 시리얼 시스톨릭 곱셈기를 제안한다. 제안된 곱셈기는 MSD(Most Significant Digit) 우선 곱셈 알고리즘에 기반하며, 연속적인 입력 데이터에 대해 "m/D" 클럭 사이클마다 곱셈 결과를 출력한다. 여기서 D는 선택된 디지트 크기이다. 기존에 제안된 구조들은 선형의존성 때문에 디지트 크기 D가 증가하면 최대 처리기 지연시간 역시 선형으로 증가하지만 제안된 곱셈기는 이진트리 형태의 내부 구조를 가지기 때문에 D에 대해 로그단위로 증가한다. 따라서 제안된 구조는 기존에 제안된 디지트 시리얼 시스톨릭 곱셈기에 비해 계산지연시간을 상당히 감소시킨다. 뿐만 아니라 제안된 곱셈기는 높은 규칙성, 모듈성, 단방향 신호 흐름의 특성을 가지기 때문에 VLSI 구현에 매우 적합하다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.337-340
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• 2001

In this Paper, 3 digit-Serial multilier With 3 digit size of 32 is proposed, which has more advantages than the 193bit serial LFSR architecture. We give a design example for the irreducible trinomials $x^{193}$＋ $x^{15＋1}$. In hardware implementations, it is often desirable to use the irreducible trinomial equations. The proposed multiplier is verified with a VHDL description using an elliptic curve addition. The measured results show that the proposed multiplier is 0.3 times smaller than the bit-serial LFSR multiplier..

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권10호
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• pp.23-30
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• 2008

최근 페어링 기반의 암호시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 암호시스템의 효율성은 기존의 공개키 암호시스템과 같이 유한체에 의존한다. 페어링 기반의 암호시스템의 경우 주로 GF($3^m$)에서 고려되며 유한체 연산에서 곱셈 연산이 효율성에 가장 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 삼항 기약다항식 기반의 새로운 GF($3^m$) MSD-first Digit-Serial 곱셈기를 제안한다. 제안하는 MSD-first Digit-Serial 곱셈기는 모듈러 감산 연산부를 병렬화하여 공간복잡도는 기존의 결과와 거의 같으나 Critical Path Delay가 기존의 1MUL+(log ${\lceil}n{\rceil}$+1)ADD에서 1MUL+(log ${\lceil}n+1{\rceil}$)ADD으로 감소한다. 따라서 Digit이 $2^k$가 아닌 경우 1번의 덧셈에 대한 시간 지연이 감소한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11C호
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• pp.892-897
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• 2008

본 논문에서는 GF$(2^m)$ 상에서 기존의 비트직렬 곱셈기에 비해 짧은 지연 시간을 갖는 새로운 디지트병렬/비트직렬 곱셈기를 제안한다. 제안된 곱셈기는 유한체 GF$(2^m)$의 다항식기저 상에서 동작하며, D 클럭 사이클마다 곱셈의 결과를 출력한다. 여기에서 D는 디지트의 크기이다. 제안된 곱셈기는 기존의 비트직렬 곱셈기 보다는 짧은 지연시간에 곱셈의 결과를 얻을 수 있고, 비트병렬 곱셈기보다는 적은 하드웨어로 구현할 수 있다. 따라서 회로의 복잡도와 지연시간 사이에 적절한 절충을 꾀할 수 있는 장점을 가지고 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4C호
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• pp.342-349
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• 2008

본 논문에서는 암호 응용을 위한 $CF(2^m)$상의 새로운 디지트 시리얼 시스톨릭 곱셈기를 제안한다. 제안된 곱셈기는 연속적인 입력 데이터에 대해 ${\lceil}m/D{\rceil}$ 클럭 사이클마다 곱셈 결과를 출력한다. 여기서 D는 선택된 디지트 크기이다. 기존에 제안된 구조들은 선형의존성 때문에 디지트 크기 D가 증가하면 최대 처리기 지연시간 역시 선형으로 증가하지만 제안된 곱셈기는 이진트리 형태의 내부 구조를 가지기 때문에 D에 대해 로그단위로 증가한다. 따라서 제안된 구조는 기존에 제안된 디지트 시리얼 시스톨릭 곱셈기에 비해 계산지연을 상당히 감소시킨다. 뿐만 아니라 제안된 곱셈기는 규칙성, 모듈성, 단방향 신호 흐름의 특성을 가지기 때문에 VLSI 구현에 매우 적합하다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제9A권3호
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• pp.281-286
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• 2002

본 논문에서는 유한 필드 GF$(2^m)$상에서 모듈러 곱셈 $A({\times})B$ mod G,({\times})를 수행하는 LSB 우선 디지트 시리얼 시스톨릭 곱셈기를 구현하였다. 구현된 곱셈기는 디지트의 크기를 L로 설정했을 경우 연속적인 입력 데이터에 대해 [m/L] 클럭 사이클 비율로 곱셈의 결과를 출력한다. 본 연구에서 구현된 곱셈기를 기존의 곱셈기와 비교 분석한 결과, 더 간단한 하드웨어 구조를 가지고, 데이터 처리 지연 시간이 감소되었다. 또한 본 연구에서 제안한 구조는 단방향의 신호 흐름 특성을 가지고 있으며, 매우 규칙적이기 때문에 m과 L에 대해 높은 확장성을 가진다.