• 제목/요약/키워드: half adder

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RSA 암호 시스템을 위한 고속 모듈라 곱셈 알고리즘 (High Speed Modular Multiplication Algorithm for RSA Cryptosystem)

  • 조군식;조준동
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권3C호
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    • pp.256-262
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    • 2002
  • 본 논문에서는 sign estimation technique (3)을 기초로 한 radix-4 모듈라 곱셈 알고리즘을 제안한다. Sign estimation technique은 carry와 sum의 형태로 표현되는 수에서 부호를 알아내는 것이다. 이 방법은 5비트 carry look-ahead adder로 구현이 가능하다. RSA와 같은 암호화 시스템에서는 모듈라 곱셈이 하드웨어의 성능을 좌우한다. 제안한 알고리즘은 modulus가 n 비트인 경우, 모듈라 곱셈 수행시 일반적인 알고리즘의 약 반 클럭 (n/2+3) 사이클만 필요하다. 그래서 매우 큰수의 modulus 사용하는 RSA 암호시스템에서 모듈라 멱승 연산에 매우 효율적이다. 또한 모듈라 곱셈의 하드웨어 성능을 향상하기 위해, CSA (Carry Save Adder)의 맨 마지막 출력에 사용되는 CPA (Carry Propagation Adder) 대신 고속 덧셈기(7)를 사용하였다. 모듈라 멱승 계산이 n 클럭이 소요되는 RL binary 방법을 적용하여 1024 비트 데이터를 RSA 암호화하는데 n(n/2+3) 클럭 사이클만 소요된다.

Radix-$2^k$ 모듈라 곱셈 알고리즘 기반의 RSA 지수승 연산기 설계 (Implementation of RSA Exponentiator Based on Radix-$2^k$ Modular Multiplication Algorithm)

  • 권택원;최준림
    • 정보보호학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.35-44
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    • 2002
  • 본 논문에서는 Radix-$2^k$ 모듈라 곱셈 알고리즘 기반의 고속 RSA 지수승 연산기의 구현 방법을 제시하고 검증하였다. Radix-$2^k$ 모듈라 곱셈 알고리즘을 구현하기 위해 Booth receding 연산 알고리즘을 사용하였으며 최대 radix-16 연산을 위해 2K-byte 메모리와 2개의 전가산기와 3개의 반가산기의 지연을 갖는 CSA(carry-save adder) 어레이를 사용하였다. CSA 어레이 출력인 캐리와 합을 고속으로 가산하기 위해 마지막 덧셈기로써 캐리 발생과 지연시간이 짧은 가상 캐리 예측 덧셈기(pseudo carry look-ahead adder)를 적용하였다. 또한, 주어진 공정에서 동작 주파수와 처리량의 관계를 통해 Radix-$2^k$에서 설계 가능한 radix 값을 제시하였다. Altera FPGA EP2K1500E를 사용하여 기능을 검증한 후 삼성 0.35$\mu\textrm{m}$ 공정을 사용하여 타이밍 시뮬레이션을 하였으며 radix-16 모듈라 곱셈 알고리즘을 사용할 경우 모듈라 곱셈에 (n+4+1)14 의 클럭을 사용하여 1,024-bit RSA를 처리하는데 50MHz에서 5.38ms의 연산 속도를 측정하였다.

Design and Simulation of an RSFQ 1-bit ALU

  • Kim, Jin-Young;Baek, Seung-Hun;Kang, Joon-Hee
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 2003년도 High Temperature Superconductivity Vol.XIII
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    • pp.53-53
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    • 2003
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SPIN HALF-ADDER IN 𝓑3

  • HASAN KELES
    • Journal of Applied and Pure Mathematics
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    • 제5권3_4호
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    • pp.187-196
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    • 2023
  • This study is about spin half add operations in 𝓑2 and 𝓑3. The burden of technological structures has increased due to the increase in the use of today's technological applications or the processes in the digital systems used. This has increased the importance of fast transactions and storage areas. For this, less transactions, more gain and storage space are foreseen. We have handle tit (triple digit) system instead of bit (binary digit). 729 is reached in 36 in 𝓑3 while 256 is reached with 28 in 𝓑2. The volume and number of transactions are shortened in 𝓑3. The limited storage space at the maximum level is storaged. The logic connectors and the complement of an element in 𝓑2 and the course of the connectors and the complements of the elements in 𝓑3 are examined. "Carry" calculations in calculating addition and "borrow" in calculating difference are given in 𝓑3. The logic structure 𝓑2 is seen to embedded in the logic structure 𝓑3. This situation enriches the logic structure. Some theorems and lemmas and properties in logic structure 𝓑2 are extended to logic structure 𝓑3.

초전도 마이크로 프로세서개발을 위한 RSFQ ALU 회로의 타이밍 분석 (Timing analysis of RSFQ ALU circuit for the development of superconductive microprocessor)

  • 김진영;백승헌;김세훈;강준희
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.9-12
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    • 2005
  • We have constructed an RSFQ 4-bit Arithmetic Logic Unit (ALU) in a pipelined structure. An ALU is a core element of a computer processor that performs arithmetic and logic operation on the operands in computer instruction words. We have simulated the circuit by using Josephson circuit simulation tools. We used simulation tools of XIC, $WRspice^{TM}$, and Julia. To make the circuit work faster, we used a forward clocking scheme. This required a careful design of timing between clock and data pulses in ALU. The RSFQ 1-bit block of ALU used in constructing the 4-bit ALU was consisted of three DC current driven SFQ switches and a half-adder. By commutating output ports of the half adder, we could produce AND, OR, XOR, or ADD functions. The circuit size of the 4-bit ALU when fabricated was 3 mm x 1.5 mm, fitting in a 5 mm x 5mm chip. The fabricated 4-bit ALU operated correctly at 5 GHz clock frequency. The chip was tested at the liquid-helium temperature.

산술 연산 구조의 VCO를 이용한 3.3V 고주파수 CMOS 주파수 합성기의 설계 (Design of a 3.3V high frequency CMOS PLL with an arithmetic functionality VCO)

  • 한윤철;윤광섭
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.81-84
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    • 2001
  • In recent years, the design of CMOS VCO at ever-higher frequencies has gained interest. This paper proposes an arithmetic functionality VCO circuit based on a differential ring oscillator for operating in high frequency. The proposed VCO architecture with half adder is able to produce two times higher frequency with my delay cell than conventional VCO produce double oscillation frequency and power dissipation is 14.59mW.

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SLALOM을 이용한 전광 반 가산기 (All-optical Binary Half Adder Using SLALOM)

  • 김선호;이성철;박진우
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.74-75
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    • 2001
  • 현재의 통신망에서는 clock recovery, regeneration 등을 전기적으로 처리하고 있으나 처리속도의 한계가 있고, 미래의 초고속 네트웍은 이러한 전기적 신호처리의 속도한계를 극복하는 기술이 필요하다. 그러므로, 고속의 광교환과 광신호처리 등 광신호를 전기적으로 바꾸거나 제어하지 않고 전광으로 처리하는 기술에 대한 연구가 진행되고 있으며 이러한 전광신호 처리에 고속의 전광 논리소자가 요구된다. 초기의 전광 논리소자 연구에서는 AND, OR, NOR, XOR 등의 기본 논리 기능이 주로 구현되었으며 이를 활용하여 Shift Register, Binary counter, 전광 반가산기, 직/병렬 데이터 변환기와 같은 복합기능 논리소자의 구현 연구가 이루어지고 있다. (중략)

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병렬 PD가산회로를 이용한 Hybrid FFT 연산기 설계 (Hybrid FFT processor design using Parallel PD adder circuit)

  • 김성대;최전균;안점영;송홍복
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 추계종합학술대회
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    • pp.499-503
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    • 2000
  • 본 논문에서는 기존 2진 FFT(Fast fourier transform)에서 확장해 다치논리 연산기를 이용해서 고속 다치 FFT 연산기를 구현하였다. 이를 바탕으로 구현한 FFT 연산의 가산은 기존의 2치 FFT연산과 비교해 결선과 트랜지스터 개수도 반으로 줄어지는 효과가 있다. 캐리 전파없는 가산기를 구현하기 위해서 (0,1,2,3)의 과잉 디지트 집합을 이용한 과잉 양의 수 표현(Reduntandt Positive-digit number Representation)을 FFT 내부적으로 이용하였고 이로 인해 능동소자의 감소와 이를 연결하기 위한 결선의 감소의 효과가 있고 VLSI(Very large scale intergation)의 설계시 정규성과 규칙성으로 효과적이다. FFT의 가산동작을 위해서는 캐리전파없는 가산기를 사용하였고 그리고 곱셉작용을 위해서는 곰셉기의 연산시간이 길고 면적이 큼으로 간단한 수학적 동작을 위해서 다치 LUT(Look up table)을 이용해 곱셈의 역할을 대신하였다. 마지막으로 시스템의 호환을 위해 하이브리드형 다치 FFT 연산기를 설계하여 예로 제시하였다.

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페어링 기반 암호시스템의 효율적인 유한체 연산기 (Efficient Finite Field Arithmetic Architectures for Pairing Based Cryptosystems)

  • 장남수;김태현;김창한;한동국;김호원
    • 정보보호학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.33-44
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    • 2008
  • 페어링 기반의 암호시스템의 효율성은 페어링 연산의 효율성에 기반하며 페어링 연산은 유한체 GF$(3^m)$에서 많이 고려된다. 또한 페어링의 고속연산을 위하여 삼항 기약다항식을 고려하며 이를 기반으로 하는 하드웨어 설계방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존의 GF(3) 연산보다 효율적인 새로운 GF(3) 덧셈 및 곱셈 방법을 제안하며 이를 기반으로 새로운 GF$(3^m)$ 덧셈-뺄셈 unified 연산기를 제안한다. 또한 삼항 기약다항식을 특징을 이용한 새로운 GF$(p^m)$ MSB-first 비트-직렬 곱셈기를 제안한다. 제안하는 MSB-first 비트-직렬 곱셈기는 기존의 MSB-first 비트-직렬 곱셈기보다 시간지연이 대략 30%감소하며 기존의 LSB-first 비트-직렬 곱셈기보다 절반의 레지스터를 사용하여 효율적이며, 제안하는 곱셈 방법은 삼항 기약다항식을 사용하는 모든 유한체에 적용가능하다.

다기능 디지털 전압기록장치 시스템 개발 (Development of new Multifunction Voltage Recorder)

  • 손수국;최상준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.693-696
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    • 1999
  • This paper describes a new voltage recorder for the voltage management of a power distribution line by using a new voltage measurement technique. The RMS(Root Mean Square) voltage measurement for the power line under the assumption of a sinusoidal input voltage is taken by the full-wave rectifier, half-adder utilizing operational amplifier(OP) circuit. A/D converter utilizing a dual slope converter converts an analog voltage signal into a serial pulse. The pulse is counted with a single chip micro-controller, converted with the RMS voltage, and saved into a flash memory. In the last, a new voltage recorder with compact size and multifunction is developed. Also, Voltage Management System that can analyze the stored data via RS-232C cable is developed based on Windows 95 and Visual C++.

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