[논문]Space Efficient <tex> $GF(2^m)$</tex> Multiplier for Special Pentanomials Based on <tex> $n$</tex>-Term Karatsuba Algorithm

Park, Sun-Mi; Chang, Ku-Young; Hong, Dowon; Seo, Changho

doi:10.1109/access.2020.2971702

[해외논문] Space Efficient $GF(2^m)$ Multiplier for Special Pentanomials Based on $n$-Term Karatsuba Algorithm 원문보기

IEEE access : practical research, open solutions, v.8, 2020년, pp.27342 - 27360

Park, Sun-Mi (Kongju National University, Gongju, South Korea) , Chang, Ku-Young (Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI), Intelligent Security Research Group, Daejeon, South Korea) , Hong, Dowon (Kongju National University, Gongju, South Korea) , Seo, Changho (Kongju National University, Gongju, South Korea)

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, new multiplication schemes over the binary extension field GF(2m) based on an n-term Karatsuba algorithm have been proposed for irreducible trinomials. In this paper, we extend these schemes for trinomials to any irreducible polynomials. We introduce some new types of pentanomials and propose multipliers for those pentanomials utilizing the extended schemes. We evaluate the rigorous space and time complexities of the proposed multipliers, and compare those with similar bit-parallel multipliers for pentanomials. As a main contribution, the best space complexities of our multipliers are 1/2 m2 + O(m3/2) AND gates and 1/2 m2 + O(m3/2) XOR gates, which nearly correspond to the best results for trinomials. Also, specific comparisons for three fields GF(2163), GF(2283), and GF(2571) recommended by NIST show that the proposed multiplier has roughly 40% reduced space complexity compared to the fastest multipliers, while it costs a few more XOR gate delay. It is noticed that our space complexity gain is much greater than the time complexity loss. Moreover, the proposed multiplier has about 21% reduced space complexity than the bestknown space efficient multipliers, while having the same time complexity. The results show that the proposed multipliers are the best space optimized multipliers.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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