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GF(p) 상의 다중 체 크기를 지원하는 고성능 ECC 프로세서A High-Performance ECC Processor Supporting Multiple Field Sizes over GF(p)

Other Titles
A High-Performance ECC Processor Supporting Multiple Field Sizes over GF(p)
Authors
최준영신경욱
Issue Date
Mar-2021
Publisher
한국정보통신학회
Keywords
타원곡선 암호(ECC); 점 스칼라 곱셈; 소수체 타원곡선; 카라추바-오프만 알고리듬; Lazy 축약 알고리듬; Elliptic curve cryptography (ECC); Point scalar multiplication; Prime field elliptic curve; Karatsuba-Ofman algorithm; Lazy reduction algorithm
Citation
한국정보통신학회논문지, v.25, no.3, pp.419 - 426
Journal Title
한국정보통신학회논문지
Volume
25
Number
3
Start Page
419
End Page
426
URI
https://scholarworks.bwise.kr/kumoh/handle/2020.sw.kumoh/19028
DOI
10.6109/jkiice.2021.25.3.419
ISSN
2234-4772
Abstract
NIST FIPS 186-2에 정의된 GF(p) 상의 5 가지 체 크기 (192, 224, 256, 384, 521 비트)와 8 가지의 산술연산 동작모드 (ECPSM, ECPA, ECPD, MA, MS, MM, MI, MD)를 지원하는 고성능 타원곡선 암호 프로세서 HP-ECCP를 설계하였다. HP-ECCP가 부채널 공격에 내성을 갖도록 만들기 위해, 타원곡선 점 스칼라 곱셈에 사용되는 개인키의 해밍 웨이트에 무관하게 점 덧셈과 점 두배 연산이 균일하게 수행되는 수정된 left-to-right 이진 알고리듬을 적용하여 설계했다. 또한, 타원곡선 점 연산에 핵심이 되는 모듈러 곱셈 연산의 고성능 하드웨어 구현을 위해 Karatsuba-Ofman 곱셈 알고리듬, Lazy 축약 알고리듬, Nikhilam 나눗셈 알고리듬을 적용하여 설계했다. HP-ECCP를 180 nm CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과 67 MHz의 동작 주파수에서 620,846 등가 게이트로 구현되었으며, 체 크기 256 비트의 ECPSM이 초당 2,200회 계산될 수 있는 것으로 평가되었다.
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Shin, Kyung Wook
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