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학술저널
저자정보
Piljoo Choi (Hanyang University) Mun-Kyu Lee (Inha University) Jeong-Taek Kong (Sungkyunkwan University) Dong Kyue Kim (Hanyang University)
저널정보
대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.17 No.3
발행연도
2017.6
수록면
425 - 437 (13page)

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For efficient hardware (HW) implementation of elliptic curve cryptography (ECC), various sub-modules for the underlying finite field operations should be implemented efficiently. Among these submodules, modular inversion (MI) requires the most computation; therefore, its performance might be a dominant factor of the overall performance of an ECC module. To determine the most efficient MI algorithm for an HW ECC module, we implement various classes of MI algorithms and analyze their performance. In contrast to the common belief in previous research, our results show that the right-shift binary inversion (RS) algorithm performs well when implemented in hardware. In addition, we present optimization methods to reduce the area overhead and improve the speed of the RS algorithm. By applying these methods, we propose a new RS-variant that is both fast and compact. The proposed MI module is more than twice as fast as the other two classes of MI: shifting Euclidean (SE) and left-shift binary inversion (LS) algorithms. It consumes only 15% more area and even 5% less area than SE and LS, respectively. Finally, we show that how our new method can be applied to optimize an HW ECC module.
#Elliptic curve cryptosystem (ECC) #modular inversion #modular division #computation over finite field #right-shift binary inversion

목차

Abstract
Ⅰ. INTRODUCTION
Ⅱ. PRELIMINARIES
Ⅲ. IMPROVEMENT ON THE RS ALGORITHM
Ⅳ. SPEED ANALYSIS OF THE PROPOSED RS VARIANTS
Ⅴ. IMPLEMENTATION AND EXPERIMENTAL RESULTS
Ⅵ. APPLICATION TO ECC
Ⅶ. CONCLUSION
REFERENCES

참고문헌 (19)

참고문헌 신청
P. Choi, S. Lee, and D. K. Kim, “Design of efficient modular inversion module using resource sharing,” Multimedia Information Technology and Applications, 2015, MITA 2015, 11th KMMS International Conference on, pp.298-299, Jun., 2015. P. Choi, J.-T. Kong, and D. K. Kim, “Analysis of hardware modular inversion modules for elliptic curve cryptography,” International SoC Design Conference, 2015, ISOCC 2015, pp.313-314, Nov., 2015. E. Barker and A. Roginsky, “NIST Special Publication 800-131A Transitions: Recommendation for Transitioning the Use of Cryptographic Algorithms and Key Lengths,” ed: NIST, 2011. T. Guneysu and C. Paar, “Ultra high performance ECC over NIST primes on commercial FPGAs,” Cryptographic Hardware and Embedded Systems, 2008, CHES 2008, ed: Springer, pp.62-78, 2008. B. MuthuKumar and S. Jeevananthan, “High speed hardware implementation of an elliptic curve cryptography (ECC) co-processor,” Trendz in Information Sciences & Computing, 2010, TISC 2010, pp.176-180, 2010.

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