• 제목/요약/키워드: bit-parallel multiplier

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All-One Polynomial에 의해 정의된 유한체 $GF(2^m) $ 상의 새로운 Low-Complexity Bit-Parallel 정규기저 곱셈기 (A New Low-complexity Bit-parallel Normal Basis Multiplier for$GF(2^m) $ Fields Defined by All-one Polynomials)

  • 장용희;권용진
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권1_2호
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    • pp.51-58
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    • 2004
  • 대부분의 공개키 기반 암호시스템은 유한체 $GF(2^m)$ 상의 산술 연산들을 기반으로 구축된다. 이들 연산 중 덧셈을 제외한 다른 연산들은 곱셈 연산을 반복하여 계산되므로, 곱셈 연산의 효율적인 구현은 공개키 기반 암호시스템에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 All-One Polynomial에 의해 정의된 $GF(2^m)$ 상의 효율적인 Bit-Parallel 정규기저 곱셈기를 제안한다. 게이트 및 시간적인 면에서 본 곱셈기의 복잡도(complexity)는 이전에 제안된 같은 종류의 곱셈기 보다 낮거나 동일하다. 또한, 본 논문의 곱셈기는 아키텍처가 규칙적(regular)이어서 VLSI 구현에 적합하다.

유한체 $GF(2^m)$상의 고속 병렬 승산기의 설계 (Design of High-Speed Parallel Multiplier over Finite Field $GF(2^m)$)

  • 성현경
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권5호
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    • pp.36-43
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    • 2006
  • 본 논문에서는 $GF(2^m)$상에서 표준기저를 사용한 두 다항식의 승산을 비트-병렬로 실현하는 새로운 형태의 고속 병렬 승산기를 제안하였다. 승산기의 구성에 앞서, 피승수 다항식과 기약다항식의 승산을 병렬로 수행한 후 승수 다항식의 한 계수와 비트-병렬로 승산하여 결과를 생성하는 MOD 연산부를 구성하였다. MOD 연산부의 기본 셀은 2개의 AND 게이트와 2개의 XOR 게이트로 구성되며, 이들로부터 두 다항식의 비트-병렬 승산을 수행하여 승산결과를 얻도록 하였다. 이러한 과정을 확장하여 m에 대한 일반화된 회로의 설계를 보였으며, 간단한 형태의 승산회로 구성의 예를 $GF(2^4)$를 통해 보였다. 또한 제시한 승산기는 PSpice 시뮬레이션을 통하여 동작특성을 보였다. 본 논문에서 제안한 승산기는 기본 셀에 의한 MOD 연산부가 반복적으로 이루어짐으로서 차수 m이 매우 큰 유한체상의 두 다항식의 승산에서 확장이 용이하며, VLSI에 적합하다. 또한 승산기회로의 내부에 메모리 소자를 사용하지 않기 때문에 연산과정 중 소자에 의해 발생하는 지연시간이 적으므로 고속의 연산을 수행할 수 있다.

유한체 GF(24)를 이용한 GF(216)의 직렬 곱셈기 설계와 이의 C언어 시뮬레이션 ((Design of GF(216) Serial Multiplier Using GF(24) and its C Language Simulation)

  • 신원철;이명호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.56-63
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    • 2001
  • 본 논문에서는 부분체(24)를 갖는 유한체 GF(216)의 곱셈기를 설계하였다. 이런 설계는 부분체를 이용한 비트 병렬 곱셈기를 사용한 순차 논리 곱셈기를 만들기 위해 사용된다. 부분체 상의 병렬연산기를 사용하여 유한체 GF(216)의 직렬 곱셈기를 설계하면 기존의 직렬 곱셈기보다는 짧은 지연시간을 얻을 수 있으며, 병렬 곱셈기보다는 적은 하드웨어로 구현할 수 있다. 이러한 설계는 유용한 특징을 갖는다. 여기서는 회로 복잡도와 지연시간의 특징을 비교하고 C언어를 이용하여 시뮬레이션 결과를 보였다.

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부분곱의 재정렬과 4:2 변환기법을 이용한 VLSI 고속 병렬 곱셈기의 새로운 구현 방법 (A new scheme for VLSI implementation of fast parallel multiplier using 2x2 submultipliers and ture 4:2 compressors with no carry propagation)

  • 이상구;전영숙
    • 전자공학회논문지C
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    • 제34C권10호
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    • pp.27-35
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    • 1997
  • In this paper, we propose a new scheme for the generation of partial products for VLSI fast parallel multiplier. It adopts a new encoding method which halves the number of partial products using 2x2 submultipliers and rearrangement of primitive partial products. The true 4-input CSA can be achieved with appropriate rearrangement of primitive partial products out of 2x2 submultipliers using the newly proposed theorem on binary number system. A 16bit x 16bit multiplier has been desinged using the proposed method and simulated to prove that the method has comparable speed and area compared to booth's encoding method. Much smaller and faster multiplier could be obtained with far optimization. The proposed scheme can be easily extended to multipliers with inputs of higher resolutions.

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반복 기약다항식 기반의 효율적인 비트-병렬 다항식 기저 곱셈기 (Efficient Bit-Parallel Polynomial Basis Multiplier for Repeated Polynomials)

  • 장남수;김창한;홍석희
    • 정보보호학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.3-15
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    • 2009
  • 최근 Wu는 효율적인 비트-병렬 곱셈기를 위한 세 가지 종류의 이진체 제안하였다. 제안된 곱셈기는 오항 기약다항식을 사용하는 기존의 결과보다 효율적이다. 본 논문에서는 비트-병렬 곱셈에서 효율적인 이진체 위의 새로운 반복다항식(Repeated Polynomial:RP)을 제안한다. 제안하는 RP를 case 1, case 2와 case 3 3가지로 구분할 때, 제안하는 RP를 위한 비트-병렬 곱셈기는 기존의 오항 기약다항식의 결과보다 효율적이다. 유한체의 차수가 1,000이하에서 EPS 또는 삼항 기약다항식이 없는 차수를 고려할 때, Wu의 단지 11개의 유한체만 존재한다. 그러나 제안하는 결과는 case 1에서 181, case 2에서 232 그리고 case 3에서 443개의 유한체가 존재한다.

Low-Power and Low-Hardware Bit-Parallel Polynomial Basis Systolic Multiplier over GF(2m) for Irreducible Polynomials

  • Mathe, Sudha Ellison;Boppana, Lakshmi
    • ETRI Journal
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    • 제39권4호
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    • pp.570-581
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    • 2017
  • Multiplication in finite fields is used in many applications, especially in cryptography. It is a basic and the most computationally intensive operation from among all such operations. Several systolic multipliers are proposed in the literature that offer low hardware complexity or high speed. In this paper, a bit-parallel polynomial basis systolic multiplier for generic irreducible polynomials is proposed based on a modified interleaved multiplication method. The hardware complexity and delay of the proposed multiplier are estimated, and a comparison with the corresponding multipliers available in the literature is presented. Of the corresponding multipliers, the proposed multiplier achieves a reduction in the hardware complexity of up to 20% when compared to the best multiplier for m = 163. The synthesis results of application-specific integrated circuit and field-programmable gate array implementations of the proposed multiplier are also presented. From the synthesis results, it is inferred that the proposed multiplier achieves low power consumption and low area complexitywhen compared to the best of the corresponding multipliers.

새로운 Bit-serial 방식의 곱셈기 및 나눗셈기 아키텍쳐 설계 (Design of a New Bit-serial Multiplier/Divier Architecture)

  • 옹수환;선우명훈
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권3호
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    • pp.17-25
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    • 1999
  • 본 논문에서는 기존의 bit-serial 방식 곱셈기 및 나눗셈기의 하드웨어 부담을 줄이고 동일한 연산 사이 클 수를 갖는 새로운 bit-serial 방식의 곱셈기 및 나눗셈기 아키텍쳐를 제안한다. 제안하는 bit-serial 곱셈 및 나눗셈기 아키텍쳐는 부분곱 또는 부분나머지를 구하기 위해 레지스터 및 가감산기의 비트 수를 2배 확장하지 않기 때문에 기존의 아키텍쳐에 비해 하드웨어의 부담을 줄였다. 또한 덧셈/뺄셈과 Shift 연산을 동시에 수행하므로써 {{{{ { N}_{ } }}}} 비트 곱셈 및 나눗셈 연산에 각각 ,{{{{ { N}_{ } }}}},{{{{ { N}_{ } }}}}+ 2 사이클을 소모하며 이는 기존의 아키텍쳐와 동일한 연산 사이클 수를 지원한다. 제안하는 bit-serial 곱셈기 및 나눗셈기 아키텍쳐는 SliM Image Processor에 적용하여 실제 칩으로 구현하였으며 그 성능을 입증하였다.

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타원곡선 암호 알고리즘에 기반한 digit-serial 승산기 설계 (Design of digit-serial multiplier based on ECC(Elliptic Curve Cryptography) algorithm)

  • 위사흔;이광엽
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.140-143
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    • 2000
  • 소형화와 안전성에서 보다 더 진보된 ECC( Elliptic Curve Cryptography) 암호화 알고리즘의 하드웨어적 구현을 제안한다. Basis는 VLSI 구현에 적합한 standard basis이며 m=193 ECC 승산기 회로를 설계하였다. Bit-Parallel 구조를 바탕으로 Digit-Serial/Bit-Parallel 방법으로 구현하였다. 제안된 구조는 VHDL 및 SYNOPSYS로 검증되었다.

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All-One 다항식에 의한 정의된 유한체 GF(2$^m$) 상의 효율적인 Bit-Parallel 정규기저 곱셈기 (An Efficient Bit-Parallel Normal Basis Multiplier for GF(2$^m$) Fields Defined by All-One Polynomials)

  • 장용희;권용진
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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    • pp.272-274
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    • 2003
  • 유한체 GF(2$^{m}$ ) 상의 산술 연산 중 곱셈 연산의 효율적인 구현은 암호이론 분야의 어플리케이션에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 All-One 다항식에 의해 정의된 GF(2$^{m}$ ) 상의 효율적인 Bit-Parallel 정규기저 곱셈기를 제안한다. 게이트 및 시간 면에서 본 논문의 곱셈기의 complexity는 이전에 제안된 같은 종류의 곱셈기 보다 낮거나 동일하다. 그리고 본 논문의 곱셈기는 이전 곱셈기 보다 더 모듈적이어서 VLSI 구현에 적합하다.

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실시간 멀티미디어 시스템을 위한 새로운 고속 병렬곱셈기 (New High Speed Parallel Multiplier for Real Time Multimedia Systems)

  • 조병록;이명옥
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제10A권6호
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    • pp.671-676
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    • 2003
  • 본 논문에서는 고속 병렬 곱셈기에서 속도향상을 위해 부분 곱을 가산하는 과정에 구성되는 CSA(Carry Select Adder) 트리에 새로운 압축기를 적용한 새로운 첫 번째 부분 곱가산(First Partial Product Addition : FPA)를 제안하여 기존의 전가산기를 이용한 병렬가산기보다 부분곱을 계산하는 속도를 약 20% 개선할 수 있게 했다. 새로운 회로는 새로운 FPA 구조를 사용하여 최종 합 CLA 비트를 N/2로 줄인다. 2.5v 0.25um CMOS 기술을 이용하여 제작된 16${\times}$16 곱셈기는 5.14nS의 곱셈 고속을 얻었다. 이 곱셈기의 구조는 파이프라인 설계에 용이하며 고성능을 낸다.