타원곡선 암호를 위한 고성능 모듈러 곱셈기

최준영; 신경욱

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자료유형: 학술저널

저자정보: 최준영 (Kumoh National Institute of Technology) 신경욱 (Kumoh National Institute of Technology)

저널정보: 한국전기전자학회 전기전자학회논문지 전기전자학회논문지 제24권 제4호

발행연도: 2020.12

수록면: 41 - 48 (8page)

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2021

GF(p) 상의 다중 체 크기를 지원하는 고성능 ECC 프로세서

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2020

타원곡선 암호를 위한 고성능 모듈러 곱셈기

최준영 , 신경욱 전기전자학회논문지 2020.12 학술저널

타원곡선 암호를 위한 고성능 모듈러 곱셈기

최준영 , 신경욱 대한전자공학회 학술대회 2020.11 학술대회자료

GF(p) 상의 다중 체 크기를 지원하는 고성능 타원곡선 암호 프로세서 설계

최준영 전자공학과 전자공학과 2020.01 학위논문

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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 ㎒의 클록 주파수로 동작하는 경우에 초당 640만번의 모듈러 곱셈을 연산할 수 있는 것으로 평가되었으며, 180-㎚ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과, 67 ㎒의 클록 주파수로 동작이 가능하며, 456,400 등가 게이트로 구현되었다.

#Modular multiplication #Elliptic curve cryptography (ECC) #Karatsuba-Ofman algorithm #Nikhilam division algorithm #Lazy reduction algorithm

참고문헌 (15)

참고문헌 신청

N. Koblitz / 1987 / Elliptic curve cryptosystems / Mathematics of Computation 48(177):203~209

D. Basu Roy / 2019 / HighSpeed Implementation of ECC Scalar Multiplication in GF(p) for Generic Montgomery Curves / IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems 27(7):1587~1600

M. R. Hossain / 2019 / Efficient FPGA Implementation of Modular Arithmetic for Elliptic Curve Cryptography / 2019 International Conference on Electrical, Computer and Communication Engineering (ECCE) :1~6

P. L. Montgomery / 1985 / Modular multiplication without trial division / Mathematics of Computation 44(170):519~521

A. Karatsuba / 1962 / Multiplication of many-digital numbers by automatic computers / Proceedings of the USSR Academy of Sciences 145(2):293~294

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