안드로이드 상에서의 프로그램 개발은 JAVA SDK를 통해 이루어진다. 하지만 JAVA의 사용은 virtual machine 상에서의 동작으로 인해 기존의 C언어에 비해 성능이 떨어지는 단점을 가진다. 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 NDK를 이용한 최적화 프로그램 개발이 사용되고 있다. 해당 기법은 안드로이드 프로그램을 C언어로 작성하여 연산을 효율적으로 수행한다. 본 논문에서는 안드로이드 상에서의 공개키 기반 암호화를 비교 분석하기 위해 NDK와 SDK를 사용하여 곱셈을 구현한다. SDK의 구현에는 BigInteger 패키지를 사용하였으며 NDK의 구현에는 Comb method를 사용하였다. 또한 안드로이드 상에서의 사칙연산, 조건문 그리고 호출문의 연산 수행 결과를 비교하여 NDK를 통한 성능향상에 대해 알아본다.
저전력 설계는 시스템의 소모전력을 줄임으로써 에너지 절약과 함께 휴대용 장치의 배터리 수명을 극대화시킴에 있어 직면한 가장 중요한 문제이다. 본 논문에서는 개량형 CSHM을 이용하여 저전력 DCT 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 Computation Sharing Multiplication 연산 과정 중 불필요한 비트에 대한 연산을 수행하지 않는다. 실험 결과, 기존의 DCT 알고리즘과 동일한 연산 결과를 보이면서도 최대 약 9%의 소모전력이 감소하였다. 따라서 제안된 저전력 DCT 구조는 저전력 및 고성능으로 DCT 알고리즘을 처리해야하는 휴대용 멀티미디어 시스템에 적용이 가능하다.
In literature, several strong designated verifier signature (SDVS) schemes have been devised using elliptic curve bilinear pairing and map-topoint (MTP) hash function. The bilinear pairing requires a super-singular elliptic curve group having large number of elements and the relative computation cost of it is approximately two to three times higher than that of elliptic curve point multiplication, which indicates that bilinear pairing is an expensive operation. Moreover, the MTP function, which maps a user identity into an elliptic curve point, is more expensive than an elliptic curve scalar point multiplication. Hence, the SDVS schemes from bilinear pairing and MTP hash function are not efficient in real environments. Thus, a cost-efficient SDVS scheme using elliptic curve cryptography with pairingfree operation is proposed in this paper that instead of MTP hash function uses a general cryptographic hash function. The security analysis shows that our scheme is secure in the random oracle model with the hardness assumption of CDH problem. In addition, the formal security validation of the proposed scheme is done using AVISPA tool (Automated Validation of Internet Security Protocols and Applications) that demonstrated that our scheme is unforgeable against passive and active attacks. Our scheme also satisfies the different properties of an SDVS scheme including strongness, source hiding, non-transferability and unforgeability. The comparison of our scheme with others are given, which shows that it outperforms in terms of security, computation cost and bandwidth requirement.
The ECC(Elliptic Curve Cryptogrphics), one of the representative Public Key encryption algorithms, is used in Digital Signature, Encryption, Decryption and Key exchange etc. The key operation of an Elliptic curve cryptosystem is a scalar multiplication, hence the design of a scalar multiplier is the core of this paper. Although an Integer operation is computed in infinite field, the scalar multiplication is computed in finite field through adding points on Elliptic curve. In this paper, we implemented scalar multiplier in Elliptic curve based on the finite field $GF(2^{163})$. And we verified it on the Embedded digital system using Xilinx FPGA connected to an EISC MCU(Agent 2000). If my design is made as a chip, the performance of scalar multiplier applied to Samsung $0.35\;{\mu}m$ Phantom Cell Library is expected to process at the rate of 8kbps and satisfy to make up an encryption processor for the Embedded digital information home system.
NIST 표준으로 정의된 $GF(2^m)$ 상의 슈도 랜덤 곡선과 Koblitz 곡선을 지원하는 타원곡선 암호(ECC) 프로세서 설계에 대해 기술한다. 고정된 크기의 데이터 패스를 사용하여 5가지 키 길이를 지원함과 아울러 경량 하드웨어 구현을 위해 워드 기반 몽고메리 곱셈기를 기반으로 유한체 연산회로를 설계하였다. 또한, Lopez-Dahab 좌표계를 사용함으로써 유한체 나눗셈을 제거하였다. 설계된 ECC 프로세서를 FPGA 검증 플랫폼에 구현하고, ECDH(Elliptic Curve Diffie-Hellman) 키 교환 프로토콜 동작을 통해 하드웨어 동작을 검증하였다. 180-nm CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과 10,674 등가 게이트와 9 kbit의 dual-port RAM으로 구현되었으며, 최대 동작 주파수는 154 MHz로 평가되었다. 223-비트 슈도 랜덤 타원곡선 상의 스칼라 곱셈 연산에 1,112,221 클록 사이클이 소요되며, 32.3 kbps의 처리량을 갖는다.
GF(2$^{m}$ )상에서 모듈러 곱셈은 공개키 암호 시스템과 같은 응용에서의 기본 연산으로 사용된다. 본 논문에서는 이와 같은 모듈러 곱셈 연산을 셀룰러 오토마타를 이용하여, GF(2$^{m}$ )상에서 m클럭 사이클만에 처리할 수 있는 연산기를 설계하였다. 이 곱셈기는 LSB 우선 방식으로 설계되었으며, 기존의 시스톨릭 구조를 이용한 곱셈기 보다 하드웨어 복잡도가 낮고 처리 시간이 빠른 장점이 있다. 그리고 설계된 곱셈기는 지수연산을 위한 하드웨어 설계에 효율적으로 이용될 수 있을 것이다.
본 논문은 H.264 동영상 부호기를 위한 효율적인 주파수 영역 잡음 제거 기법을 제안한다. 각 변환 블록과 잡음 제거를 위해 변형된 곱셈 팩터 행렬를 내적하는 방식으로 Wiener filtering이 이루어진다. 구현 시 look-up table을 이용하면 제안한 방법에서의 곱셈 연산을 간단히 대신할 수 있기 때문에 필터링에 의한 연산량은 무시할 만하다. 또한, 실험 결과를 통해 제안한 방법이 H.264 부호기에서 두드러진 잡음 제거 성능을 보임을 알 수 있다.
This paper develops algorithms of element generation, addition, multiplication and inversion based on GF($2^m$). Since these algorithms are implemented by general purpose computer, these are more efficient than the conventional algorithms(Table Lookup, Euclid's Algorithm) in each operation. It is also implied that they can be applied to not only the normally defined elements but the arbitrarily defined ones for constructing multi-valued logic function.
In this paper, a new high speed parallel input and parallel output GF(2$^{m}$ ) multiplier based on standard basis is proposed. The concept of the multiplication in standard basis coordinates gives an easier VLSI implementation than that of the dual basis. This proposed algorithm and method of implementation of the GF(2$^{m}$ ) multiplication are represented by two kinds of basic cells (which are the generalized and fixed basic cell), and the minimum critical path with pipelined operation. In the case of the generalized basic cell, the proposed multiplier is composed of $m^2$ basic cells where each cell has 2 two input AND gates, 2 two input XOR gates, and 2 one bit latches Specifically, we show that the proposed multiplier has smaller complexity than those proposed in 〔5〕.
본 논문에서는 아날로그의 비디오 신호를 디지털로 부호화하는데 기존과 다른 파이프라인 방식을 사용하도록 하였다. 부호화기의 전체 동작을 화소 클럭비에 따른 파이프라인 구조로 설계하여 각 하위 블록들의 동작 타이밍을 확보하여 시스템을 안정화시켰으며 고정된 계수와 곱셈의 경우 기존의 ROM 테이블 또는 곱셈기 방식을 사용하지 않고 쉬프트와 덧셈기 방식으로 설계함으로써 시스템의 복잡도를 줄이며 논리 게이트 수를 15%줄이는 효과를 보였다. 설계된 부호화기는 각각의 하위 블록으로 나누어 VHDL로 설계하였고, Max+plusII를 이용한 FPGA로 동작 확인을 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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