【2012/ 最終】プロジェクト No.9 暗号ハードウェアー乗算器編 担当教員： 白勢政明 , 川嶋稔夫
暗号ハードウェアー乗算器編
Cryptographic Hardware - Multiplier.
木村圭吾
畠山遼平
村山広行
加藤翔
小林悠太
Keigo Kimura
Ryohei Hatakeyama
Hiroyuki Murayama
Sho Kato
Yuta Kobayashi
概要
- Sammary -
データの受け渡しの安全性を考え、暗号処理を高速化させ、よりデータの保護を強化する。そのために、まず、暗号処理の土台である乗算器の高速化から行う。作
るのであれば、今までにない大きな計算をできる乗算器 (128-bit) を作る。
Consider the safety of the delivery of data, to accelerate cryptographic processing, it is more powerful the protection of the data. For this purpose, first of all, we perform faster the
multiplier. We make (128-bit) multiplier to calculate a large computational ever.
乗算器
adder の構造
- Multiplier -
The structure of the adder
adder とは全加算器と半加算器をまとめて表しているものです。
この adder を何個も組み合わせたものが Wallace tree 型乗算器
ADD5
HA
adder
といい。今回用いた構造手法です。
FA
半加算器
全加算器
通常の乗算器による計算の構造
Wallace tree 型を用いた乗算器の構造
Structure of the normal multiplier
Structure of the wallace tree multiplier
通常の 6-bit 乗算器
FA
Wallace tree 型 6-bit 乗算器
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
FA
C
P
FA
ADD1
ADD2
ADD3
ADD4
ADD5
ADD6
ADD5
ADD4
ADD3
ADD2
ADD2
ADD2
ADD2
ADD4
ADD4
ADD4
ADD3
ADD3
ADD2
ADD1
ADD2
ADD2
ADD2
ADD3
ADD3
ADD3
ADD2
ADD2
ADD1
C
P
A
A
３つ以上の入力➡２つの出力
計算が１段で約３分の２減る
なぜ計算が速くなるのか？
- Why do calculate faster? -
上の図を見ての通り加算器の数はかわらないが、加算器をまとめることによって、１度に大量の計算をすることができる。これにより、乗
算器の段数を減らすことができ、計算が速くなる。
実際に 128-bit の乗算器の構造を上図の様に表してみると、通常の乗算器では 127 段になるが、Wallace tree 型では、11 段ととても段数が
少なくなる。
Does not change the number of adders, but By summing the adder, we can make a large amount of computation at once. As a result, can reduce the
number of stages, and the calculation will be faster.
In the normal multiplier will be the 127 stages. On the other hand, in the Wallace tree type, the number of stages are 11 stages.
ADD1