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Design of a Binary Adder Structure Suitable for High-Security Public Key Cryptography Processor

고비도 공개키 암호화 프로세서에 적합한 이진 덧셈기의 구조 연구

  • 문상국 (목원대학교 전자공학과)
  • Published : 2008.11.30

Abstract

Studies on binary adder have been variously developed. According to those studies of critical worst delay and mean delay time of asynchronous binary adders, carry select adders (CSA) based on hybrid structure showed 17% better performance than ripple carry adders (RCA) in 32 bit asynchronous processors, and 23% better than in 64 bit microprocessor implemented. In the complicated signal processing systems such as RSA, it is essential to optimize the performance of binary adders which play fundamental roles. The researches which have been studied so far were subject mostly to addition algorithms or adder structures. In this study, we analyzed and designed adders in an asp;ect of synthesis method. We divided the ways of implementing adders into groups, each of which was synthesized with different synthesis options. Also, we analyzed the variously implemented adders to evaluate the performance and area so that we can propose a different approach of designing optimal binary adders.

현재까지 이진 덧셈기에 대한 연구는 다양한 방법으로 연구되었다. 비동기식 덧셈기들의 최악 지연시간과 평균 지연시간에 대한 연구에 의하면, 하이브리드 구조의 캐리선택 덧셈기가 리플캐리 덧셈기에 비해 32비트 비동기 MSC 프로세서에서 17%, 64비트 마이크로프로세서에서 23%의 성능 향상을 보였다. RSA와 같이 복잡하고 고성능의 연산을 필요로 하는 프로세서 시스템에서 는 가장 기본적인 연산을 수행하는 덧셈기에 대한 최적화가 필수적이다. 현재까지 다양한 구조와 여러 가지 방법으로 덧셈기에 대한 면적과 지연시간에 대한 연구는 덧셈 방식이나 덧셈기 구조에 대한 것이 대부분이었다. 본 논문에서는 자동 합성 측면에서 덧셈기의 성능을 분석하고 설계하였다. 덧셈기를 소그룹으로 나누어 각 소그룹에 대한 크기 차이와 합성 방법에 따라서 구현된 덧셈기들의 성능 및 소요면적을 분석하여 복잡한 대단위 연산을 요하는 공개키 암호화프로세서에 적합한 최적화된 덧셈기의 구조를 제안한다.

Keywords

References

  1. 김철, 암호학의 이해, 영풍문고, 1996
  2. R. L. Rivest, A. Shamir, and L. M. Adleman, 'A Method for Obtaining Digital Signatures and Public-key Cryptosystems,' Communications of the ACM, Vol. 21, pp. 120-126, Feb. 1978 https://doi.org/10.1145/359340.359342
  3. 허석원, '스마트카드 구현에 적합한 최적화된 RSA 암호화프로세서 설계', 연세대학교 석사학위 졸업논문, 2003