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논문KCI 등재

래딕스-4 몽고메리 곱셈기 기반의 고속 RSA 연산기 설계

Design of high-speed RSA processor based on radix-4 Montgomery multiplier

이상진|장태주|구본석|유권호
한국정보보호학회 (Korea Institute Of Information Security And Cryptology)|2007.12|정보보호학회논문지 (Journal of The Korea Institute of Information Security and Cryptology)|제17권 제6호|pp. 29-40

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주제분류컴퓨터학

초록

본 논문에서는 래딕스-4 몽고메리 곱셈기 기반의 고속 RSA 연산기를 제안하고 그 구현 결과를 제시한다. 캐리저장 가산기 기반의 래딕스-4 몽고메리 곱셈기를 제안하고, 중국인의 나머지 정리를 적용할 수 있도록 그 구조를 확장하였다. 이를 바탕으로 설계한 1024-비트 RSA 연산기는 1024-비트 모듈러 지수승을 0.84M 클락 사이클, 512-비트 지수승은 0.25M 클락 사이클 동안 각각 계산할 수 있으며, 0.18um 공정을 이용하여 구현한 결과, 최대 300MHz 클락 속도를 가지므로 1024-비트 지수승은 365Kbps, 512-비트 지수승은 1,233Kbps의 성능을 각각 가진다. 또한 고속 RSA 암호 시스템의 구현을 위해, 몽고메리 매핑 계수 계산 및 중국인 나머지 정리의 전처리 과정에 적용할 수 있도록 모듈러 감산 기능을 하드웨어로 구현하였다.

Abstract

RSA is one of the most popular public-key crypto-system in various applications. This paper addresses a high-speed RSA crypto-processor with modified radix-4 modular multiplication algorithm and Chinese Remainder Theorem(CRT) using Carry Save Adder(CSA). Our design takes 0.84M clock cycles for a 1024-bit modular exponentiation and 0.25M cycles for a 512-bit exponentiations. With 0.18um standard cell library, the processor achieves 365Kbps for a 1024-bit exponentiation and 1,233Kbps for two 512-bit exponentiations at a 300MHz clock rate.

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