| 講演名 | 2007/5/4 楕円曲線暗号に適したGF(2^m)上のSIMD型MSD乗算器の設計(算術演算回路,システム設計及び一般) 奈良 竜太, 清水 一範, 小原 俊逸, 戸川 望, 柳澤 政生, 大附 辰夫, |
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| 抄録(和) | 楕円曲線暗号ハードウェアを実装する場合,用途に合わせて複数の鍵長を処理することが求められる.Digit-serial乗算器は楕円曲線暗号を構成するGF(2^m)上の乗算を高速に処理することができる.しかし,digit-serial乗算器はデータ長が固定された数値を扱うことに適しており,複数の鍵長を扱う暗号システムには向いていなかった.そこで本稿では楕円曲線暗号に適したGF(2^m)上のSIMD型MSD乗算器を提案する.digit-serial乗算器の一つであるMSD乗算器をデータ長に合わせてSIMD演算で乗算を並列処理することにより,楕円曲線スカラー乗算を高速処理することができる.また,NISTが推奨する5つのデータ長について提案乗算器で処理することができるため,5種類のMSD乗算器を使用した場合に対し処理速度が同程度で比較した場合,面積を最大1/3まで削減することができる.また短い鍵長に対しSIMD演算することで2つの乗算を同時に処理することができるため,従来のMSD乗算器と比較し最大で約2倍の処理速度を得ることができる. |
| 抄録(英) | Originally elliptic curve cryptosystem (ECC) hardware are often required to operate variable key length. Digit-serial multipliers for ECC enable the hardware to accelerale the finite field operation. However, the lack of flexibility of digit-serial multipliers is major challenge for building the ecc hardware which operates variable key length. In this paper, we propose a SIMD MSD multiplier based on variable GF(2^m) for ECC. Adjusting the parallellizm of the SIMD MSD multiplier according to the field length enables us to accelarate the ecc scalar multiplication throughput. The proposed multiplier operates 5 types of field length which are recommended by NIST, where 2 multiplications can be operated simultaneously for the small field length. Implementation results show that the proposed multiplier reduces the hardware area by up to 1/3 compared to the same throughput. while achieving up to about 2 times multiplication throughput compared to the conventional multipliers for the variable field length. |
| キーワード(和) | GF(2^m) / digit-serial乗算器 / MSB(most significant bit)乗算器 / MSD(most significant digit)乗算器 / SIMD / 楕円曲線暗号 / 公開鍵暗号 |
| キーワード(英) | GF(2^m) / digit-serial multiplier / most significant bit (MSB) multiplier / most significant digit (MSD) multiplier / SIMD / elliptic curve cryptosystem / public key cryptosystem |
| 資料番号 | VD2007-11 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | VLD |
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| 開催期間 | 2007/5/4(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | VLSI Design Technologies (VLD) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 楕円曲線暗号に適したGF(2^m)上のSIMD型MSD乗算器の設計(算術演算回路,システム設計及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Multiplier based on variable GF(2^m) for Elliptic Curve Cryptosystems |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | GF(2^m) / GF(2^m) |
| キーワード(2)（和/英） | digit-serial乗算器 / digit-serial multiplier |
| キーワード(3)（和/英） | MSB(most significant bit)乗算器 / most significant bit (MSB) multiplier |
| キーワード(4)（和/英） | MSD(most significant digit)乗算器 / most significant digit (MSD) multiplier |
| キーワード(5)（和/英） | SIMD / SIMD |
| キーワード(6)（和/英） | 楕円曲線暗号 / elliptic curve cryptosystem |
| キーワード(7)（和/英） | 公開鍵暗号 / public key cryptosystem |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 奈良 竜太 / Ryuta NARA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 早稲田大学基幹理工学研究科 Grad. of Fundamental Science and Engineering, Waseda University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 清水 一範 / Kazunori SHIMIZU |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 早稲田大学基幹理工学研究科 Grad. of Fundamental Science and Engineering, Waseda University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 小原 俊逸 / Shunitsu KOHARA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 早稲田大学理工学研究科 Dept. of Computer Science, Waseda University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 戸川 望 / Nozomu TOGAWA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 早稲田大学基幹理工学研究科 Grad. of Fundamental Science and Engineering, Waseda University |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 柳澤 政生 / Masao YANAGISAWA |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 早稲田大学基幹理工学研究科 Grad. of Fundamental Science and Engineering, Waseda University |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 大附 辰夫 / Tatsuo OHTSUKI |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 早稲田大学基幹理工学研究科 Grad. of Fundamental Science and Engineering, Waseda University |
| 発表年月日 | 2007/5/4 |
| 資料番号 | VD2007-11 |
| 巻番号（vol） | vol.107 |
| 号番号（no） | 32 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 5 |
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