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Efficient software implementation of elliptic curve targeted onto ARM9 cores, using cycle-accurate ARM9TDMI simulator = ARM9TDMI Cycle-Accurate 시뮬레이터를 이용한 ARM9 코어 탑재용 최적 성능의 타원곡선 소프트웨어 구현
서명 / 저자 Efficient software implementation of elliptic curve targeted onto ARM9 cores, using cycle-accurate ARM9TDMI simulator = ARM9TDMI Cycle-Accurate 시뮬레이터를 이용한 ARM9 코어 탑재용 최적 성능의 타원곡선 소프트웨어 구현 / Dong-Soo Kim.
저자명 Kim, Dong-Soo ; 김동수
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2013].
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초록정보

Nowaday there are increasing demand of privacy and security in mobile network. To fulfill such needs in various mobile area, security solution must be efficient and versatile. Elliptic Curve Cryptography is the right solution evolving in this trend. This paper explains and describes the efficient software implementation of Elliptic Curve(EC). The library is targeted onto ARM9 cores, which are most widely adopted and embedded in mobile devices. To implement efficient and optimized software solution, we develop the RTL(Register Transfer Level) equivalent cycle-accurate simulator, which enables us to optimize the cross-compiled executable image in micro-architectural level. Such a technique has been impossible with commercially avaliable processor simulator. Using developed cycle-accurate simulator, we optimized executable library image and achieved about 15% performance improvement over conventionally cross compiled library. With implementation results, our solution has improved performance about two and half times as fast as results of other implementations reported in recent literatures. With the statistics estimated in software implementation of kP, we make sure software our kP solution has competitive performance compared to hardware implementations, which implies in the future software solutions of kP will replace the existing hardware kP solutions in public key authentication and signature application field.

현재 이동네트워크상에서의 개인 프라이버시 및 보안의 필요성이 대두되고 있다. 이러한 요구를 이동단말망에서 충족시키기 위한 보안 솔류션에는 효율성과 범용성이 요구된다. 타원곡선암호는 이러한 요구에 충족하는 기술이다. 본 논문은 효율적인 타원곡선 구현에 관한 것이다. 이동단말에 주요한 내장형 프로세서로 쓰이는 ARM9 프로세서에 탑재되는 효율적인 라이브러리 솔류션을 구현하기 위하여, 마이크로 아키텍처 레벨에서 최적화 개발을 가능하게 하는 cycle-accurate simulator를 이용한다. 상용의 Simulator 를 이용하여 마이크로 아키텍처레벨에서의 최적화는 불가능하기 때문에 customized cycle-accurate simulator를 자체 개발한다. 본 논문에서 개발된 cycle-accurate simulator 를 이용하여 마이크로 아키텍처 레벨에서 최적화 시킨 kP 스칼라 연산 라이브러리는 기존의 cross-compile된 라이브러리에 대하여 15%의 성능향상을 도출하였다. 본 논문에서의 구현 결과는 기존 논문들에서에 발표된 kP 소프트웨어 구현 결과들 보다약 2.5배의 향상된 성능을 보였다. 성능 향샹된 라이브러리 솔류션은 기존의 구현된 하드웨어 솔류션에 비하여 성능저하가 없는 대체 가능한 솔류션임을 확인하였다. 향후 공개키 인증 및 교환의 분야에 소프트웨어 솔류션이 성능 및 효율성 측면에서 최적화된 해법이 될 것이 분명하다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MICE 13001
형태사항 iv, 40 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 김동수
지도교수의 영문표기 : Hae-Wook Choi
지도교수의 한글표기 : 최해욱
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 정보통신공학과,
서지주기 References : p. 37
주제 Elliptic Curve Cryptography
RTL(Register Transfer Level)
Micro-architecture
Cycle-Accurate Simulator
타원곡선암호
RTL레벨
마이크로-아키텍처
사이클-정확 시뮬레이터
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