본 논문에서는 RNS(residue number systems) 몽고메리 모듈라 곱셈기 기반의 2,048 비트 RSA 설계를 제안한다. RNS는 긴 워드에 대한 모듈라 연산을 짧은 워드로 분할하여 고속 병렬 모듈라 연산을 처리하는 시스템으로써 본 논문에서는 RNS 몽고메리 모듈라 곱셈 연산을 위해 Wallace 트리 모듈라 곱셈기 기반의 Montgomery reduction method(MRM)［1］와 33개의 64 비트 RNS base 를 도입하였다. 또한, 고속 RNS 모듈라 곱셈 연산을 위해 Chinese remainder theorem(CRT)［2］기반의 개선된 base extension 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제시한 RNS 기반의 2,048 비트 RSA는 삼성 0.35㎛ 공정을 사용하여 기능을 검증하였으며 100㎒에서 2.53㎳ 연산 속도 결과를 얻었다.
This paper proposes the design of a 2,048-bit RSA based on RNS(residue number systems) Montgomery modular multiplier As the systems that RNS processes a fast parallel modular multiplication for a large word partitioned into small words, we introduce Montgomery reduction method(MRM)［1］based on Wallace tree modular multiplier and 33 RNS bases with 64-bit size for RNS Montgomery modular multiplication in this paper. Also, for fast RNS modular multiplication, a modified method based on Chinese remainder theorem(CRT)［2］ is presented. We have verified 2,048-bit RSA based on RNS using Samsung 0.35${mu}{ extrm}{m}$ technology and the 2,048-bit RSA is performed in 2.54㎳ at 100MHz.
