메모리가 제한된 장치를 위한 효율적인 유한체 연산 알고리즘

Efficient Algorithms for Finite Field Operations on Memory-Constrained Devices

  • 한태윤 (인하대학교 컴퓨터공학부) ;
  • 이문규 (인하대학교 컴퓨터정보공학부)
  • 발행 : 2009.04.15

초록

본 논문에서는 초소형 장치 상에서 적은 메모리만으로 효율적으로 연산 가능한 GF($2^m$) 상의 연산방법을 제안한다. 기존 구현들은 속도의 향상을 위한 곱셈연산 방법만을 제시하였으나, 본 논문에서는 곱셈 연산시 덧셈의 순서를 바꿈으로써 연산시 사용하는 메모리의 양을 줄이는 방법을 제시한다. 실험에 따르면, 본 논문에서 제안한 방법은 GF($2^{271}$)의 곱셈연산에서 이전에 제안된 방법들과 비교해 비슷한 수행 시간을 사용하면서 약 20% 적은 메모리 사용량을 보였다.

In this paper, we propose an efficient computation method over GF($2^m$) for memory-constrained devices. While previous methods concentrated only on fast multiplication, we propose to reduce the amount of required memory by cleverly changing the order of suboperations. According to our experiments, the new method reduces the memory consumption by about 20% compared to the previous methods, and it achieves a comparable speed with them.

키워드

참고문헌

  1. L. B. Oliveira, M.Scoot, J.Lopez, and R. Dahab, TinyPBC : Pairings for authenticated identity-based noninteractive key distribution in sensor networks, Cryptology ePrint Archive, Report 2007/482, 2007
  2. A. Liu and P.Ning, TinyECC: A configurable library for elliptic curve cryptography in wireless sensor networks, Proceedings of the 2008 inter-national Conference on Information Processisng in Sensor Networks (IPSN 2008), Washington, DC, USA, pp. 245-256, IEEE Computer Society, 2008 https://doi.org/10.1109/IPSN.2008.47
  3. S.C.Seo, D.G.Han, H.C.Kim, and S.Hong, TinyECCK: Efficient elliptic curve crytography implemen-tation over $GF(2^{m})$ on 8-bit micaz mote, IEICE Transactions, Vol.42, No.3, pp. 239-271, 2007 https://doi.org/10.1093/ietisy/e91-d.5.1338
  4. A. Karatsuba And Y. Ofman, Multiplication of multidigit numbers on automa, Soviet Physics-Doklad, Vol.7, No.7, pp. 595-596, 1993
  5. M.Scott, Optimal irreducible polynomials for $GF(2^{m})$ arithmetic, Cryptology ePrint Archive, Report 2007/192, 2007
  6. M.Scott, MIRACL - A Multiprecision Integer and Rational Arithmetic C++ Library, Shamus Soft-ware Ltd., Dublin, Ireland, 2003
  7. BURD, T. D., AND BRODERSEN, R. W. Energy eficient CMOS microprocessor design. In Procee-dings of the 28th Annual Hawaii International Conference on System Sciences. Volume 1: Archi-tecture (Los Alamitos, CA, USA, Jan. 1995), T. N. Mudge and B. D. Shriver Eds., IEEE Computer Society Press, pp. 288-297 https://doi.org/10.1109/HICSS.1995.375385