• 제목/요약/키워드: Modular reduction

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타원곡선 암호를 위한 고성능 모듈러 곱셈기 (A High Performance Modular Multiplier for ECC)

  • 최준영;신경욱
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.961-968
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    • 2020
  • 타원곡선 암호에 필수적으로 사용되는 모듈러 곱셈의 고성능 하드웨어 설계에 대해 기술한다. 본 논문의 모듈러 곱셈기는 NIST FIPS 186-2에 정의된 소수체 상의 5가지 체 크기(192, 224, 256, 384, 521 비트)의 모듈러 곱셈을 지원하며, 정수 곱셈과 축약의 두 단계 과정으로 모듈러 곱셈을 연산한다. 고속 정수 곱셈을 위해 카라추바-오프만 곱셈 알고리듬이 사용되었고, 축약 연산을 위해 Lazy 축약 알고리듬이 사용되었다. 또한, Lazy 축약에 포함된 나눗셈 연산을 위해 Nikhilam 나눗셈 알고리듬이 사용되었으며, 나눗셈 연산은 주어진 모듈러 값에 대해 처음 한 번만 연산되고, 모듈로 값이 고정된 상태로 연속적인 모듈러 곱셈이 수행되는 경우에는 나눗셈을 거치지 않도록 하였다. 설계된 모듈러 곱셈기는 32 MHz의 클록 주파수로 동작하는 경우에 초당 640만번의 모듈러 곱셈을 연산할 수 있는 것으로 평가되었으며, 180-nm CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과, 67 MHz의 클록 주파수로 동작이 가능하며, 456,400 등가 게이트로 구현되었다.

모듈러 주거시설의 단위유닛 제작품질 확보를 위한 공장제작도서 개선 연구 (Improvement of Manufacturing Drawings for Manufacturing Quality Assurance of Modular Housing Unit)

  • 황현준;정찬우
    • 한국주거학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.137-144
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    • 2016
  • In modular architecture, manufacturing drawing which includes whole information for modular unit production is essential since works for modular unit have to be performed in manufacturing factory not construction field. Although the manufacturing drawing is important as known it is insufficient to utilize the manufacturing drawing in modular architecture project and this makes modular unit low-quality with re-work and work time delay. To prevent low-quality modular unit caused by insufficient manufacturing drawing, in this research firstly manufacturing drawing's current situation and error cases in manufacturing phase of past modular housing project were analyzed, and correlation between reduction of errors occurance frequency and improving manufacturing drawing was verified. Secondly manufacturing drawing improvement factors were deducted in interior, furniture, mechanical work phase which errors' occurance rate is high and the way of deducting manufacturing drawing lists and contents were suggested with light-weight work as an example in case of new type of errors occurance. A series of research process can contribute to good-quality modular unit by errors reduction. As a result of research, about half of errors occurance can be reduced with suggested manufacturing drawing improvement factors. And the manufacturing drawing process can contribute to modular production which have uniform quality.

3-way Toom-Cook 곱셈 알고리듬과 고속 축약 알고리듬을 이용한 256-비트 모듈러 곱셈기 설계 (A Design of 256-bit Modular Multiplier using 3-way Toom-Cook Multiplication Algorithm and Fast Reduction Algorithm)

  • 양현준;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.223-225
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    • 2021
  • 모듈러 곱셈은 ECC의 점 스칼라 곱셈을 위한 핵심 연산이며, ECC 프로세서의 성능에 영향을 미치는 가장 중요한 요소이다. 본 논문에서는 3-way Toom-Cook 곱셈 알고리듬과 수정된 고속 축약 알고리듬을 적용한 256-비트 모듈러 곱셈기 설계에 대해 기술한다. 90-비트 곱셈기 1개와 264-비트 가산기 3개가 사용되었으며, 하드웨어 크기와 소요 클록 사이클 수 사이의 최적화를 이루었다. Zynq UltraScale+ MPSoC 디바이스에 구현하여 모듈러 곱셈기를 검증하였으며, 모듈러 곱셈 연산에 15 클록 사이클이 소요된다.

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Development of Project Delivery System for Modular Building in Korea

  • Nam, Sung-hoon;Kim, Kyung-rai;Lee, Dong-gun;Heo, So-young
    • 국제학술발표논문집
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    • The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.704-705
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    • 2015
  • Recent research has been ongoing for modular buildings in the country, and interest increases. However, in accordance with legal restrictions in the country with regard to Project Delivery system of Modular Building, the activation of modular buildings industry is obstructed. In Korea, in accordance with national contract law, the construction contract is apply to the project delivery system of modular buildings, and in accordance with Framework Act on the Construction Industry, The project delivery system of modular buildings has to be a separate order. The definition of separate order in contract as defined in the law is that the electric work and Communication work and digestion facility work has to be separate each contract in order to be ensured professionalism. In accordance with law, the project delivery system of modular buildings is that the contract for construction is concluded with the Owner and the Construction Contractor and the contract for goods is concluded with the construction Contractor and modular manufacturer. Due to these project delivery system, the domestic factory production rate when making a modular unit is significantly reduced compared to the rate of factory production abroad and the domestic factory production rate is estimated to 10-20%. Due to the factory production rate is also low, despite what can be done at the factory the workload in construction field increases. According to the workload in field increases, the effect of the schedule reduction can be reduced. It resolved to form a consortium with a modular manufacturer and construction companies or the contract is concluded with Owner, modular manufacturer and construction companies in each. In this paper, we propose a specific project delivery system for modular building to solve the problem of the low factory production rate and the problem of schedule reduction. Through this paper, due to the variety of project delivery system on modular buildings is expected to contribute to the activation of modular buildings.

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RNS(Residue Number Systems) 기반의 2,048 비트 RSA 설계 (Implementation of 2,048-bit RSA Based on RNS(Residue Number Systems))

  • 권택원;최준림
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권4호
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    • pp.57-66
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    • 2004
  • 본 논문에서는 RNS(residue number systems) 몽고메리 모듈라 곱셈기 기반의 2,048 비트 RSA 설계를 제안한다. RNS는 긴 워드에 대한 모듈라 연산을 짧은 워드로 분할하여 고속 병렬 모듈라 연산을 처리하는 시스템으로써 본 논문에서는 RNS 몽고메리 모듈라 곱셈 연산을 위해 Wallace 트리 모듈라 곱셈기 기반의 Montgomery reduction method(MRM)[1]와 33개의 64 비트 RNS base 를 도입하였다. 또한, 고속 RNS 모듈라 곱셈 연산을 위해 Chinese remainder theorem(CRT)[2]기반의 개선된 base extension 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제시한 RNS 기반의 2,048 비트 RSA는 삼성 0.35㎛ 공정을 사용하여 기능을 검증하였으며 100㎒에서 2.53㎳ 연산 속도 결과를 얻었다.

224비트 소수체에서 효율적인 모듈러 곱셈 (Efficient Modular Multiplication for 224-bit Prime Field)

  • 장남수
    • 정보보호학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.515-518
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    • 2019
  • 타원곡선 상수배 연산은 사영좌표계를 기반으로 대부분 모듈러 곱셈으로 계산되므로 모듈러 곱셈의 효율성은 타원곡선암호의 성능에 크게 영향을 미친다. 본 논문에서는 FIPS 186-4의 224비트 소수체에서 효율적인 모듈러 곱셈 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 Karatsuba 곱셈과 새로운 모듈러 감산을 수행한다. 제안하는 모듈러 곱셈은 기존방법에 비하여 25%정도 빠르며, 모듈러 감산만 비교하면 기존 방법보다 50% 연산으로 계산이 가능하다.

3-way Toom-Cook 곱셈과 고속 축약 알고리듬을 이용한 521-비트 고성능 모듈러 곱셈기 (A 521-bit high-performance modular multiplier using 3-way Toom-Cook multiplication and fast reduction algorithm)

  • 양현준;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권12호
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    • pp.1882-1889
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    • 2021
  • 본 논문은 타원곡선 암호에 핵심 연산으로 사용되는 모듈러 곱셈의 고성능 하드웨어 구현에 대해 기술한다. NIST P-521 곡선에 적합한 521-비트 고성능 모듈러 곱셈기를 3-way Toom-Cook 정수 곱셈과 고속 축약 알고리듬을 적용하여 설계하였다. 정수곱셈 결과에 3이 곱해져 출력되는 3-way Toom-Cook 알고리듬의 속성을 고려하여, 피연산자에 1/3을 곱한 Toom-Cook 도메인 상에서 모듈러 곱셈이 연산되도록 구현하였다. 모듈러 곱셈기를 xczu7ev FPGA 디바이스에 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, 69,958개의 LUT와 4,991개의 플립플롭 그리고 101개의 DSP 블록의 하드웨어 자원이 사용되었다. Zynq7 FPGA 디바이스에서 최대 동작주파수는 50 MHz으로 예측되었으며, 초당 약 416만 번의 모듈러 곱셈을 연산할 수 있는 것으로 평가되었다.

NIST 소수 P-256에서 효율적인 모듈러 감산 방법 (Efficient Modular Reduction for NIST Prime P-256)

  • 장남수
    • 정보보호학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.511-514
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    • 2019
  • 타원곡선암호시스템(ECC)은 같은 보안강도일 때 상대적으로 작은 키 길이를 가지며, 암호시스템의 효율성은 기존의 공개키 암호시스템과 같이 유한체 연산에 의존한다. 타원곡선 암호시스템의 경우 주로 이진체 또는 소수체에서 고려되며 유한체 연산에서 모듈러 곱셈 연산이 효율성에 가장 큰 영향을 미친다. 본 논문은 NIST P256에서 효율적인 모듈러 감산 방법을 제안한다. 제안하는 방법을 소프트웨어로 구현하면 결과 기존 대비 대략 25% 빨라진다.

장기적 관점에서의 모듈러 주택 공사비 절감기회 분석 (An Analysis of Cost Reduction Potentials for Modular Housing from the Long-term Perspective)

  • 김후용;류국무;김균태;전영훈;김예상
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.124-134
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    • 2018
  • 모듈러 주택은 많은 장점이 있음에도 불구하고, RC구조에 익숙한 소비자들의 모듈러 주택에 대한 낮은 선호도가 모듈러 주택의 높은 공사비를 초래하고 있다. 모듈러 건축물의 공사비는 RC 구조 대비 130% 전후로 형성되어 있어 모듈러 건축물의 경제성 확보가 시급하다. 따라서 본 연구에서는 모듈러 주택의 공종별 절감가능 금액을 산출한 후, 장기적 관점에서의 경제성 분석을 진행하였다. 연구 진행을 위해 모듈러 주택의 내역서를 공장제작분 및 현장설치분으로 분개하여 공종별 발생하는 재료비, 노무비, 경비를 비교 분석을 진행했다. 그 후 파레토도를 작성하여 비용 누계 80% 내외에 포함되는 핵심 공종을 찾아 공사비 절감 가능대상으로 선정하였다. 국내 모듈러 건축의 시장규모가 일본, 유럽 국가 등 모듈러 선진국 수준과 비슷하다는 가정하에 전문가 인터뷰를 통해 모듈러 공법의 특성을 반영한 비용절감 방법을 설정하였고, 모듈러 업체 전문가를 대상으로 한 설문조사를 통해 비용절감 방법을 적용했을 때의 공종별 절감 가능 금액을 산출하고, 총 절감가능 금액을 산출했다. 비용절감 방법 중 '자동화 및 기계화'방법을 적용했을 때의 절감가능성이 1.54%로 가장 큰 것을 알 수 있었고, 국내 모듈러 생산 과정이 전자동화 및 기계화가 된다면 공사비 절감 뿐만 아니라 공기 단축도 기대해 볼 수 있다고 판단한다.