Abstract

In this paper, the addition and the multiplicative algorithm of two polynomials over finite field $GF(p^m)$ are presented. The 4-valued arithmetic processor of the serial input-parallel output modular structure on $GF(4^3)$ to be performed the presented algorithm is implemented by current mode CMOS. This 4-valued arithmetic processor using current mode CMOS is implemented one addition/multiplication selection circuit and three operation circuits; mod(4) multiplicative operation circuit, MOD operation circuit made by two mod(4) addition operation circuits, and primitive irreducible polynomial operation circuit to be performing same operation as mod(4) multiplicative operation circuit. These operation circuits are simulated under $2{\mu}m$ CMOS standard technology, $15{\mu}A$ unit current, and 3.3V VDD voltage using PSpice. The simulation results have shown the satisfying current characteristics. The presented 4-valued arithmetic processor using current mode CMOS is simple and regular for wire routing and possesses the property of modularity. Also, it is expansible for the addition and the multiplication of two polynomials on finite field increasing the degree m and suitable for VLSI implementation.

본 논문에서는 $GF(p^m)$상에서 두 다항식의 가산 및 승산 알고리즘을 제시하였고, 가산 및 승산 알고리즘을 수행하는 전류 모드 CMOS에 의한 $GF(4^3)$상의 직렬 입력-병렬 출력 모듈 구조의 4치 연산기를 구현하였다. 제시된 전류 모드 CMOS 4치 연산기는 가산/승산 선택 회로, mod(4) 승산 연산 회로, mod(4) 가산 연산 회로를 2개 연결하여 구성한 MOD 연산회로, mod(4) 승산 연산 회로와 동일하게 동작하는 원시 기약 다항식 연산 회로에 의해 구현하였으며, PSpice 시뮬레이션을 통하여 이 회로들에 대하여 동작 특성을 보였다. 제시된 회로들의 시뮬레이션은 $2{\mu}m$ CMOS 기술을 이용하고, 단위 전류를 $15{\mu}A$로 하였으며, VDD 전압은 3.3V을 사용하였다. 본 논문에서 제시한 전류 모드 CMOS의 4치 연산기는 회선 경로 선택의 규칙성, 간단성, 셀 배열에 의한 모듈성의 이점을 가지며, 특히 차수 m이 증가하는 유한체상의 두 다항식의 가산 및 승산에서 확장성을 가지므로 VLSI화 실현에 적합할 것으로 생각된다.

Keywords