• 제목/요약/키워드: Finite fields $GF(2^m)$

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다정도 CSA를 이용한 Dual-Field상의 확장성 있는 Montgomery 곱셈기 (Scalable Dual-Field Montgomery Multiplier Using Multi-Precision Carry Save Adder)

  • 김태호;홍춘표;김창훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권1C호
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    • pp.131-139
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    • 2008
  • 본 논문에서는 새로운 다정도 캐리 세이브 가산기를 이용한 dual-field상의 확장성 있는 Montgomery 곱셈기를 제안한다. 제안한 구조는 유한체 GFP(p)와 GF($2^m$)상의 곱셈 연산을 수행한다. 제안한 다정도 캐리 세이브 가산기는 두 개의 캐리 세이브 가산기로 구성되며, w-비트의 워드를 처리하기 위한 하나의 캐리 세이브 가산기는 n = [w/b] 개의 캐리 전파 가산기로 이루어진다. 여기서 b는 하나의 캐리 전파 가산기가 포함하는 dual-filed 가산기의 개수이다. 제안된 Montgomery 곱셈기는 기존의 연구결과에 비해 거의 동일한 시간 복잡도를 가지지만 낮은 하드웨어 복잡도를 가진다. 뿐만 아니라 제안한 연산기는 기존의 연구와 달리 연산의 종료 시 정확한 모듈러 곱셈의 결과를 출력한다. 더욱이 제안한 회로는 m과 w에 대해 높은 확장성을 가진다. 따라서 본 논문에서 제안한 구조는 암호응용을 위한 GF(p)와 GF($2^m$)상의 곱셈기로서 매우 적합하다 할 수 있다.

전류모드 CMOS에 의한 3치 가산기 및 승산기의 구현 (Implementation of Ternary Adder and Multiplier Using Current-Mode CMOS)

  • 성현경
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.142-144
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    • 2006
  • In this paper, the Ternary adder and multiplier are implemented by current-mode CMOS. First, we implement the ternary T-gate using current-mode CMOS which have an effective availability of integrated circuit design. Second, we implement the circuits to be realized 2-variable ternary addition table and multiplication table over finite fields GF(3) with the ternary T-gates. Finally, these operation circuits are simulated by Spice under $1.5{\mu}m$ CMOS standard technology, $1.5{\mu}m$ unit current, and 3.3V VDD voltage. The simulation results have shown the satisfying current characteristics. The ternary adder and multiplier implemented by current-mode CMOS are simple and regular for wire routing and possess the property of modularity with cell array.

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유한 필드 GF(2m)상의 비트-패러럴 시스톨릭 나눗셈기 (Bit-Parallel Systolic Divider in Finite Field GF(2m))

  • 김창훈;김종진;안병규;홍춘표
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제11A권2호
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    • pp.109-114
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    • 2004
  • 본 논문에서는 유한 필드 GF$(2^m)$상에서 모듈러 나눗셈 A($\chi$)/B($\chi$) mod G($\chi$)을 수행하는 고속의 병렬 시스톨릭 나눗셈기를 제안한다. 제안된 나눗셈기는 이진 최대공약수(GCD) 알고리즘에 기반하며, FPGA 칩을 이용하여 구현 및 검증한다. 본 연구에서 제안된 나눗셈기는 연속적인 입력 데이터에 대해 초기 5m-2 클럭 사이클 지연후, 1 클럭 사이클 비율로 나눗셈 결과를 출력한다. 본 논문에서 제안된 나눗셈기를 기존의 병렬형 시스톨릭 나눗셈기들과 비교했을 때, 훨씬 적은 하드웨어의 사용으로 계산지연 시간을 상당히 감소 시켰다. 또한 제안된 나눗셈기는 기약다항식의 선택에 어떠한 제약도 두지 않을 뿐 아니라 매우 규칙적이고 묘듈화 하기 쉽기 때문에 필드 크기 m에 대하여 높은 확장성 및 유연성을 제공한다. 따라서 제안된 구조는 VLSI 구현에 매우 적합하다.

유한 필드 GF($2^m$)상의 모듈러 곱셈기 및 제곱기 특성 분석 (Characteristic analysis of Modular Multipliers and Squarers for GF($2^m$))

  • 한상덕;김창훈;홍춘표
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.167-174
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    • 2002
  • 본 논문에서는 타원 곡선 암호화 시스템 등에 응용되는 유한 필드 GF(2$^{m}$ )상의 모듈러 곱셈기 및 제곱기에 대한 처리 시간과 공간 복잡도를 비교 분석하였다. 이를 위하여 기존에 제시된 모듈러 곱셈기 및 제곱기를 설계하였으며, 이들을 VHDL로 기술한 후 회로를 합성하였다. 합성된 회로에 대한 기능 및 timing 시뮬레이션 결과 모두 정확한 결과 값을 얻었다. 합성된 모듈러 곱셈기 및 제곱기를 FPGA로 구현한 결과 한 클럭당 처리 시간은 시스톨릭 구조가 가장 빠르지만 지연 시간을 고려한 전체 처리 시간은 CA 구조가 가장 빠르다는 결과를 얻었다. 또한 공간 복잡도를 특성에 있어서는 LFSR 구조가 가장 우수하다는 결과를 얻었다.

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시스템 복잡도 개선을 위한 AOP 기반의 병렬 유한체 승산기 (Low System Complexity Parallel Multiplier for a Class of Finite Fields based on AOP)

  • 변기영;나기수;윤병희;최영희;한성일;김흥수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권3A호
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    • pp.331-336
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    • 2004
  • 본 논문에서는 보다 빠른 연산동작의 구현을 위해 시스템 복잡도를 개선한 새로운 GF(2$^{m}$ ) 승산기를 제안한다. m차 기약 AOP가 갖는 특성으로부터 승산 중 발생하는 모듈러 환원의 과정을 순환이동 특성으로 간략화 하였고, 이후 AND와 XOR 게이트들의 배열구조를 사용하여 승산을 이루도록 하였다. 본 논문에서 제안한 승산기는 m(m+1)개의 2-입력 AND게이트와 (m+1)$^2$개의 2-입력 XOR게이트만으로 구성되며 연산에 소요되는 지연시간은 Τ$_{A+}$〔lo $g_2$$^{m}$ 〕Τ$_{x}$ 이다. 제안된 승산기와 타 승산기를 비교하여 그 결과를 보였고, 비교 결과 회고구성 및 복잡도 개선에 우수한 특성을 가지며 VLSI 구현에 적합함을 확인하였다.다.

GF(2n)위에서 x5+bx3+b2mx2+1=0의 서로 다른 해의 개수 (Number of Different Solutions to x5+bx3+b2mx2+1=0 over GF(2n))

  • 최언숙;조성진
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권11호
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    • pp.1749-1754
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    • 2013
  • 주기가 $2^n-1$인 이진수열은 부호이론, CDMA와 같은 통신시스템과 암호체계 등 많은 분야에서 폭넓게응용되고 있다. 본 논문에서는 n=2m, m=4k($k{\geq}2$)이고 $d=3{\cdot}2^m-2$일 때 생성되는 비선형 이진수열의 상호상관관계의 빈도를 분석하기 위해 $GF(2^n)$ 위에서 방정식 $x^5+bx^3+b^{2^m}x^2+1=0$의 해의 유형에 대하여 분석하고 서로 다른 해의 개수를 결정하는 알고리즘을 제안한다.

확장논리에 기초한 순차디지털논리시스템 및 컴퓨터구조에 관한 연구 (A Study on Sequential Digital Logic Systems and Computer Architecture based on Extension Logic)

  • 박춘명
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.15-21
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    • 2008
  • 본 논문에서는 2진논리의 확장을 Galis체상에서 해석하여 확장논리에 기초한 순차디지털논리시스템과 컴퓨터구조의 핵심인 연산알고리즘을 논의하였다. 순차디지털논리시스템은 Building Block으로서 T-gate를 사용하였으며, 차순상태함수, 출력함수를 도출하여 최종 궤환이 없는 Moore Model의 순차디지털논리시스템을 구성하였다. 그리고, 컴퓨터구조에서 중요한 연산알고리즘의 핵심인 가산, 감산, 승산 및 제산 알고리즘을 유한체의 수학적 성질을 토대로 각각 도출하였다. 특히, 유한체 GF($P^m$)상에서 P=2인 경우는 기존의 2진디지털논리시스템에 적용이 용이하다는 장점이 있으며, mod2의 성질에 의해 감산 알고리즘은 가산 알고리즘과 동일하다. 제안한 방법은 기존의 2진논리를 확장할 수 있어 좀 더 효율적으로 디지털논리시스템을 구성할 수 있을 것으로 사료된다.

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공간 효율적인 비트-시리얼 제곱/곱셈기 및 AB$^2$-곱셈기 (Area Efficient Bit-serial Squarer/Multiplier and AB$^2$-Multiplier)

  • 이원호;유기영
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권1_2호
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • 현대 통신 분야에서 많이 응용되고 있는 유한 필드상의 중요한 연산은 지수승과 나눗셈, 역원 둥이 있다. 유한 필드에서 지수 연산은 이진 방법을 이용하여 곱셈과 제곱을 반복함으로서 구현될 수 있고, 나눗셈이나 역원 연산은 A$B^2$ 연산을 반복함으로서 구현될 수 있다. 그래서 이러한 연산들을 위한 빠른 알고리즘과 효율적인 하드웨언 구조 개발이 중요하다. 본 논문에서는 차수가 m인 기약 AOP에 의해 생성되는 $GF(2^m)$상의 제곱과 곱셈을 동시에 할 수 있는 새로운 구조의 비트-시리얼 제곱/곱셈기와 $AB^2$ -곱셈기를 구현하였다. 제안된 연산기들은 지수기와 나눗셈 및 역원기의 핵심 회로로 사용될 수 있으며 기존의 연산기들과 비교하여 보다 작은 하드웨어 복잡도를 가진다. 그리고 제안된 구조는 정규성과 모듈성을 가지기 때문에 VLSI 칩과 같은 하드웨어로 쉽게 구현함으로써 IC 카드에 이용될 수 있다.

효율적인 공간 복잡도의 LFSR 곱셈기 설계 (Design of an LFSR Multiplier with Low Area Complexity)

  • 정재형;이성운;김현성
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.85-90
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    • 2003
  • 본 논문에서는 GF(2$^{m}$ ) 상에서 효율적인 공간 복잡도를 가진 LFSR(Linear Feedback Shift Register) 구조 기반의 모듈러 곱셈기를 제안한다. 먼저, 공개키 암호화 시스템의 기본 연산인 모듈러 지수승을 위한 지수승 알고리즘을 살펴보고 이를 위한 기본 구조를 제안한다. 특히, 본 논문은 이러한 지수기를 설계하기 위한 기녈 구조로서 효율적인 모듈러 곱셈기를 제안한다. 제안된 구조는 기약다항식으로 모든 계수가 1인 속성의 AOP(All One Polynomial)를 이용하며 구조복잡도 면에서 기존의 구조들보다 훨씬 효율적이다.

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공개키 암호 시스템을 위한 LFSR 곱셈기 설계 (Design of LFSR Multipliers for Public-key Cryptosystem)

  • 이진호;김현성
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.43-48
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    • 2004
  • 본 논문에서는 GF(2m)상에서 Linear Feedback Shift Register 구조기반의 새로운 구조를 제안한다. 먼저 모듈러 곱셈기와 제곱기를 제안하고, 이를 기반으로 곱셈과 제곱을 동시에 수행할 수 있는 구조를 설계한다. 제안된 구조는 기약다항식으로 모든 계수가 1인 속성의 All One Polynomial 을 이용한다. 제안된 구조는 구조복잡도면에서 기존의 구조들보다 훨씬 효율적이다. 제안된 곱셈기는 공개키 암호의 핵심이 되는 지수기의 구현을 위한 효율적인 기본구조로 사용될 수 있다.

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