Một phương pháp tính toán tương quan giữa xung nhịp máy và phép cộng hai số nguyên khi thực hiện trên phần cứng

Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ  
MéT PH¦¥NG PH¸P TÝNH TO¸N T¦¥NG QUAN  
GI÷A XUNG NHÞP M¸Y Vµ PHÐP CéNG HAI Sè  
NGUYªN KHI THùC HIÖN TR£N PHÇN CøNG  
LỀU ĐỨC TÂN*, HOÀNG VĂN QUÂN**, HOÀNG NGỌC MINH*  
Tóm tắt: Trong việc thực hiện các hệ mật mã khóa công khai, các phép tính  
toán số học trên các số nguyên lớn luôn là phép tính quan trọng và nặng nề  
nhất. Để đánh giá được mức độ tiêu tốn tài nguyên cũng như tốc độ thực hiện  
của các phép toán này, nội dung bài báo trình bày một phương pháp tính toán  
tính tương quan giữa xung nhịp máy và phép cộng hai số nguyên khi thực hiện  
trên phần cứng.  
Từ khóa: Phép cộng, Xung nhịp máy, ECC.  
1. MỞ ĐẦU  
Khi thực hiện tính tổng hai số nguyên X, Y [0, 2k) bằng mạch cộng m-bits thì  
số nhịp máy cần thiết để thực hiện phép cộng này, được ký hiệu là flops(X,Y), sẽ  
là một số xác định. Tuy nhiên nếu ký hiệu F(k) là số nhịp máy để thực hiện phép  
cộng hai số nguyên trong miền [0, 2k) thì đây sẽ là một đại lượng ngẫu nhiên [1,2].  
Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu về số nhịp máy trung bình được ký hiệu  
AAF(k) để thực hiện phép cộng hai số nguyên trong miền [0, 2k) và đó cũng  
chính là giá trị kỳ vọng của đại lượng F(k). Mục 2 mô tả hoạt động của mạch cộng  
làm cơ sở cho việc xác định các giá trị flops(X,Y) cũng như phân phối xác suất của  
đại lượng F(k), trong mục này trình bày thêm cách tiếp cận và các công cụ được sử  
dụng để tìm các giá trị AAF(k). Mục 3 liệt kê các kết quả tính toán được về các giá  
trị AAF(k) và quan trọng nhất là thu được kết quả AAF(k) trình bày trong kết quả 1  
và đã được chứng minh trong mục 3.4.  
2. MẠCH CỘNG HAI SỐ NGUYÊN  
VÀ PHÂN PHỐI XÁC SUẤT CỦA ĐẠI LƯỢNG F(k)  
2.1. Hoạt động của mạch cộng m-bits và trạng thái các thanh ghi sau mỗi nhịp  
máy  
Mạch cộng bao gồm thanh ghi A được gọi là thanh ghi tổng (theo nghĩa giá trị  
tổng sẽ được lưu trong thanh ghi này khi mạch dừng hoạt động) còn C được gọi là  
thanh ghi điều kiển (mạch sẽ dừng khi tất cả các bít trong thanh ghi này bằng 0)  
[2]. Cho A và C là hai thanh ghi m-bits với m>k. Để tính tổng X+Y với X, Y   
[0, 2k), xâu m bít biểu diễn nhị phân của hạng tử thứ nhất đưa vào thanh ghi A còn  
của hạng tử thứ hai đưa vào thanh ghi C. Tức là nếu biểu diễn nhị phân của X và Y  
lần lượt là  
X = (xm1, ..., xk, xk1, ..., x1, x0)2 và  
Y = (ym1, ..., yk, yk1, ..., y1, y0)2  
(2.1)  
(2.2)  
thì bít thứ i (i=0, ..., k) của các thanh ghi A và C tương ứng, ký hiệu là A[i] và C[i],  
là  
A[i] = xi và C[i] = yi.  
(2.3)  
T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN qu©n sù, Sè 33, 10 - 2014  
75  
Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính  
Chú ý: Do X, Y [0, 2k) nên trong vế phải của (2.1) và (2.2) ta luôn có xs = ys  
= 0 với mọi sk.  
Mỗi nhịp máy các giá trị ở bít thứ i của A và C được xử lý tại một khâu tương  
ứng, bit tổng (không nhớ) được đưa vào bít thứ i của A còn bit tràn được đưa vào  
bit thứ i+1 của C. Khi thanh ghi C có trị tất cả các bít bằng 0 thì giá trị X+Y có  
biểu diễn nhị phân chính là các bít tương ứng của thanh ghi A. Ký hiệu A', C' và  
A", C" là trạng thái của hai thanh ghi A và C trước và sau một nhịp máy nào đó thì  
C "[0]  
0
C "[i]  
A"[i]  
A'[i 1]C '[i 1]  
A'[i]C '[i]  
(0 i m)  
(0 i m)  
(2.4)  
2.2. Phân phối xác suất của đại lượng F(k)  
Tính chất: F(k) là một đại lượng ngẫu nhiên nhận giá trị nguyên từ 0 đến k+1 có  
phân bố  
N(k,f)  
4k  
Prob(F(k)=f) =  
(f=0, 1, ..., k+1).  
(2.5)  
trong đó, N(k,f) = #{(X,Y): X, Y [0, 2k) và flops(X,Y) = f}.  
Chứng minh: Với Y = 0 thì trạng thái của thanh ghi C có giá trị tất cả các bít bằng  
0 vì vậy mạch dừng và điều này có nghĩa  
flops(X,0) = 0.  
(2.6)  
Với mọi f = 1, 2, ..., k+1; lấy X = 1 và Y = 2f1 1 thì trạng thái đầu tiên của C là  
có đúng f1 bít 1 từ các vị trí thấp nhất còn của A chỉ có đúng một bít 1 ở vị trí  
thấp nhất. Dễ dàng nhận ra rằng  
flops(1, 2f1 1) = f (f = 1, 2, ..., k+1).  
(2.7)  
Bây giờ ta sẽ chứng tỏ với mọi X, Y [0, 2k) thì  
flops(X,Y)  
k+1.  
(2.8)  
Thật vậy, từ X, Y < 2k nên X + Y < 2k+1 vì vậy trong suốt quá trình thực hiện  
của mạch cộng thanh ghi C có các bít 1 chỉ xuất hiện ở k+1 vị trí thấp nhất. Theo  
công thức (2.4) thì sau mỗi nhịp máy thì số bít thấp nhất bằng 0 của C sẽ tăng thêm  
1 (do phép dịch trái 1 vị trí) cho nên nhiều nhất là k+1 nhịp thì C sẽ không còn bít  
1 và đương nhiên phép cộng đã hoàn thành. Như vậy, các kết quả (2.6), (2.7) và  
(2.8) đã chứng minh tính đúng đắn của tính chất. Từ X, Y [0, 2k) nên ta có 2k2k  
= 4k cặp (X,Y) khác nhau và từ định nghĩa của giá trị N(k,f) ta có ngay (2.5) và  
tính chất đã được chứng minh.  
2.3. Cách tiếp cận và công cụ để tính giá trAAF(k)  
Để tính AAF(k) có hai tiếp cận để thực hiện đó là tính đúng giá trị này trong  
trường hợp k<15 và tính gần đúng nó trong trường hợp ngược lại.  
2.3.1. Công thức tính đúng giá trị AAF(k)  
Theo công thức (2.5) ta có công thức sau để tính đúng giá trị AAF(k):  
Công thức tính đúng giá trị AAF(k)  
Total(k)  
AAF(k) =  
(2.9)  
k
4
76  
L. §. T©n, H. V. Qu©n, H. N. Minh, " Mét ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n ... trªn phÇn cøng."  
Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ  
trong đó  
là tổng số nhịp máy cần thiết để thực hiện  
flops(x, y)  
Total k  
   
x, y[0,2k )  
toàn bộ 4k phép cộng các số nguyên trong miền [0, 2k).  
Thật vậy, AAF(k)= E(F(k)) k1  
k 1  
N (k, f )  
Total (k)  
4k  
1
=
=
. Như  
j   
jN(k, f )  
k
j0  
4
4k  
j0  
vậy công thức (2.9) đã được chứng minh.  
2.3.2. Công thức tính gần đúng giá trị AAF(k)  
Theo [1] khi khảo sát một đại lượng ngẫu nhiên X nào đó người ta tiến hành M  
phép thử (quan sát giá trị nhận được của X), giả sử trong phép thử thứ i, giá trị  
M
nhận được của X là xi (i=1, ..., M). Khi này (1/ M ) x được gọi là kỳ vọng mẫu,  
i
i1  
M được gọi là kích thước mẫu và như một hệ quả của định lý Markov ta có với  
mọi >0 nhỏ tùy ý thì  
M
1
= 1  
(2.10)  
lim Pr ob  
M   
x E( X )   
i
M
i1  
Áp dụng cho X=F(k) ta có  
M
1
= 1  
(2.11)  
lim Pr ob  
F (k) AAF (k )   
i
M   
M
i1  
M
Từ (2.11) thì ta có thể lấy (1/ M ) F (k) là giá trị gần đúng của AAF(k) và chứng  
i
i1  
minh tương tự như cho công thức (2.9) ta có công thức tính gần đúng giá trị  
AAF(k)  
Total(k , M )  
AAF(k)  
(2.12)  
M
trong đó, Total(k,M)=  
flops(x , y ) là tổng số nhịp máy cần thiết để thực hiện  
i
i
i1..M  
M phép cộng các số nguyên được lấy một cách ngẫu nhiên trong miền [0, 2k).  
Total(k, M )  
M
1
Biểu thức vế phải  
=
trong công thức (2.12) được ký hiệu là  
F (k )  
i
M
M
i1  
AAF(k,M).  
2.4. Đánh giá |AAF(k)AAF(k,M)|  
2.4.1. Cơ sở lý thuyết  
Trong [1] cho biết với M khá lớn ta có thể sử dụng công thức đánh giá sau:  
Pr ob X E(X ) t D(X ) = 2(t).  
(2.13)  
M
trong đó  
với Xi là các đại lượng cùng phân phối và độc lập với nhau.  
X X / M  
i
i1  
Theo tính chất của kỳ vọng và phương sai ta có: E( X )=m ; D( X ) = 2 M  
Nên (2.13) trở thành  
= 2(t).  
(2.14)  
Pr ob X m t  
M
T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN qu©n sù, Sè 33, 10 - 2014  
77  
Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính  
Đại lượng F(k) chỉ nhận hữu hạn giá trị do đó kỳ vọng AAF(k) và phương sai  
của nó, ký hiệu là (k)2, đều hữu hạn dó đó theo công thức (2.14) ta có công thức  
đánh giá tương ứng đó là:  
(k)  
M
= 2(t).  
(2.15)  
Prob AAF(k, M ) AAF(k) t  
Ví dụ 1: Với t = 3.1, giá trị (3.1) tra được trong bảng 1A (trang 72 [5]) (chú ý:  
với cùng một ký hiệu (t) nhưng trong tài liệu [5] chính là 2(t) trong [1] là  
0.999032 và điều này có nghĩa nếu lấy (k)= 3.1/ M (k) thì theo công thức  
(2.15) ta có Prob AAF(k, M ) AAF(k)  (k) = 0.9990322.  
2.4.2 Ước lượng giá trị (k)  
Để áp dụng được công thức (2.15) việc quan trọng tiếp theo là xác định được  
giá trị (k). Trong điều kiện F(k) chưa biết phân bố nên chúng ta chỉ có thể ước  
lượng giá trị (k), mà điều cần thiết để ước lượng là một cận trên của nó. Trong  
mục này chúng ta sẽ đưa ra cách ước lượng nói trên, chúng ta cần chứng minh một  
bổ đề sau:  
Bổ đề: Cho sự kiện ngẫu nhiên A có phân phối xác xuất Prob(A)=p, nếu trong M  
phép thử độc lập ta thấy sự kiện này xuất hiện đúng M lần thì với mọi >0 cho  
trước ta có  
M 1  
Prob(1p > ) = 1  
(2.16)  
Chứng minh: Biết rằng xác suất để sự kiện A xuất hiện M lần trong M phép thử là  
pM , do đó,  
1  
1
M 1  
M
M
Prob(1p > ) =  
= 1  
.
p
dp / p dp  
0
0
Ví dụ 2. Với M=107 =0.0000006908 ta có  
Từ bổ đề trên ta dễ dàng thu được kết quả sau dùng để ước lượng cận trên cho  
giá trị .  
Hệ quả: Cho đại lượng ngẫu nhiên X có miền giá trị là {0, 1, ..., n}. Nếu thực hiện  
1   
M1= 0.001.  
s e n  
M phép thử độc lập X chỉ nhận giá trị trong miền [s,e] và E(X)  
.
min  
;
2
2
Khi đó với mọi 0<<1 ta đánh giá  
2
2
2(1) e (1) s n (1) s .  
(2.17)  
Thì xác suất sai lầm loại 2 của đánh giá trên là =  
1 M1  
.
3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN SỐ AAF(k) VÀ AAF(k,M)  
3.1. Cách tính giá trị AAF(k)  
Chúng ta sử dụng hàm flops(X,Y) để tính số nhịp máy. Trong trường hợp k  
nhỏ, cụ thể k14, và tiến hành đếm toàn bộ số nhịp máy cho tất cả 22k phép cộng,  
giá trị thu được ký hiệu Total(k) và khi này ta có  
AAF(k) = Total(k)22k.  
(3.1)  
Ngược lại, chọn phương pháp thống kê đó là tiến hành lấy ngẫu nhiên M=107  
78  
L. §. T©n, H. V. Qu©n, H. N. Minh, " Mét ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n ... trªn phÇn cøng."  
Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ  
cặp số nguyên X, Y [0, 2k), tính Total(k,107) tổng của 107 giá trị flops(X,Y)  
trong mỗi lần lấy ngẫu nhiên đó và khi này  
AAF(k,107) = Total(k,107)107  
(3.2)  
Để phục vụ cho việc đánh giá sai số như đã đưa ra trong mục 2.4, ngoài việc  
tính Total(k) chúng ta còn phải xác định hai tham số fs(k) và fe(k) (dùng trong công  
thức 3.3) với fs(k) là giá trị đầu tiên và fe(k) là giá trị cuối cùng có N(k,f)0.  
3.2. Kết quả duyệt toàn bộ 22k phép cộng khác nhau với k từ 0 đến 14  
Total(1)  
Total(2)  
Total(3)  
Total(4)  
Total(5)  
Total(6)  
Total(7)  
=
=
=
=
=
=
=
3, AAF(1) = 0.750000  
21, AAF(2)= 1.312500  
113, AAF(3)= 1.765625  
547, AAF(4)= 2.136719  
2509, AAF(5)= 2.450195  
11135, AAF(6)= 2.718506  
48373, AAF(7)= 2.952454  
Total(8) = 206991, AAF(8)= 3.158432  
Total(9) = 876061, AAF(9) =3.341908  
Total(10)=3677047, AAF(10)=3.506705  
Total(11)=15334149, AAF(11)=3.655946  
Total(12)=63619791, AAF(12)=3.792035  
Total(13)=262861101, AAF(13)=3.91693  
Total(14)=1082389767, AAF(14)=4.032216  
3.3. Kết quả thống kê với 107 mẫu cho mỗi k từ 15 đến 4096  
Bảng 3.1 dưới đây ghi kết quả thống kê được của 112 giá trị k bao gồm k từ 15  
đến 64; k từ 96 đến 1024 trong dạng k=32i (i=1,..., 30); k từ 1088 đến 2048 trong  
dạng k=64i (i=1,..., 16) và ; k từ 2176 đến 4096 trong dạng k=128i (i=1,..., 16).  
Các số liệu được ghi trong bảng bao gồm: k, AAF(k,107), fs(k), fe(k) và (k).  
Các số liệu AAF(k,107), fs(k), fe(k) có được từ thống kê còn (k) được ước  
lượng theo ví dụ 1 mục 2.4.1 (để đạt được độ tin cậy 0.999032), giá trị 2 được  
đánh giá theo công thức (2.17) còn = 0.0000006908 được lấy theo ví dụ 2 mục  
2.4.2 (để đảm bảo xác suất sai không quá 0.001). Tóm lại (k) được tính theo công  
thức sau  
2
2
(1 )( f (1 ) f ) (k 1 (1 ) f )  
e
s
s
(k) =  
(3.3)  
3.1  
7
10  
Bảng 3.1. Kết quả thống kê 112 giá trị của k.  
k
AAF(k,107)  
fs (k)  
fe (k)  
k
AAF (k,107)  
fs(k)  
fe (k)  
(k)  
(k)  
15  
4.1399501  
4.2386532  
4.3320945  
4.4200825  
4.5026766  
4.5807384  
4.6553482  
4.7249131  
4.7923977  
4.8568043  
4.9183709  
4.9770195  
5.0349873  
5.0876514  
5.1409723  
5.1919811  
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
16  
17  
18  
19  
20  
21  
22  
23  
23  
24  
23  
24  
25  
24  
25  
24  
0.016039  
0.017042  
0.018044  
0.019046  
0.020049  
0.021051  
0.022054  
0.023056  
0.022054  
0.024059  
0.022054  
0.023056  
0.024059  
0.023056  
0.024059  
0.023056  
288  
8.4977167  
8.6502339  
8.7886398  
8.9146046  
9.0295142  
9.1369311  
9.2362259  
9.3298887  
9.4175886  
9.5004907  
9.5784751  
9.6527988  
9.7229998  
9.7910969  
9.8535831  
9.9160444  
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
30  
34  
33  
31  
31  
30  
31  
31  
30  
32  
33  
32  
34  
31  
34  
34  
0.026065  
0.030074  
0.029072  
0.027068  
0.027068  
0.025064  
0.026067  
0.026067  
0.025065  
0.027070  
0.028073  
0.027071  
0.029076  
0.026070  
0.029077  
0.029078  
16  
17  
18  
19  
20  
21  
22  
23  
24  
25  
26  
27  
28  
29  
30  
320  
352  
384  
416  
448  
480  
512  
544  
576  
608  
640  
672  
704  
736  
768  
T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN qu©n sù, Sè 33, 10 - 2014  
79  
Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính  
31  
32  
33  
34  
35  
36  
37  
38  
39  
40  
41  
42  
43  
44  
45  
46  
47  
48  
49  
50  
51  
52  
53  
54  
55  
56  
57  
58  
59  
60  
61  
62  
63  
64  
96  
128  
160  
192  
224  
256  
5.2410299  
5.2881423  
5.3332005  
5.3778501  
5.4209489  
5.4637941  
5.5035587  
5.5434711  
5.5817211  
5.6189158  
5.6558295  
5.6920440  
5.7259800  
5.7601316  
5.7937005  
5.8254527  
5.8576532  
5.8874458  
5.9189435  
5.9480496  
5.9780568  
6.0063450  
6.0338280  
6.0620954  
6.0884972  
6.1156798  
6.1410676  
6.1666951  
6.1914261  
6.2161775  
6.2402992  
6.2647414  
6.2882122  
6.3104244  
6.9032910  
7.3216611  
7.6464142  
7.9104545  
8.1340866  
8.3274409  
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
1
2
1
2
2
2
2
2
3
3
3
3
4
26  
27  
25  
25  
28  
27  
26  
27  
26  
26  
26  
28  
27  
31  
27  
27  
26  
29  
28  
27  
33  
27  
26  
27  
29  
28  
28  
33  
27  
28  
33  
29  
29  
27  
29  
29  
29  
28  
29  
30  
0.025061  
0.026063  
0.024059  
0.024059  
0.027066  
0.026064  
0.025061  
0.026064  
0.025061  
0.025061  
0.025061  
0.027066  
0.026064  
0.030073  
0.026064  
0.026064  
0.025061  
0.028068  
0.027066  
0.026064  
0.032078  
0.026064  
0.025061  
0.026064  
0.028068  
0.026064  
0.026064  
0.032078  
0.025061  
0.027066  
0.031076  
0.027066  
0.027066  
0.025061  
0.027066  
0.026064  
0.026064  
0.025062  
0.026064  
0.026064  
800  
832  
864  
896  
928  
9.9746949  
5
5
6
5
5
6
5
5
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
7
7
6
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
8
33  
33  
31  
32  
34  
35  
32  
34  
33  
35  
34  
32  
33  
34  
34  
35  
33  
34  
34  
33  
32  
32  
30  
33  
32  
32  
35  
35  
35  
34  
33  
33  
31  
35  
32  
35  
33  
34  
33  
32  
0.028076  
0.028077  
0.025071  
0.027076  
0.029081  
0.029082  
0.027078  
0.029083  
0.027081  
0.029087  
0.028086  
0.026085  
0.027089  
0.028093  
0.028095  
0.029099  
0.027099  
0.028102  
0.028105  
0.027107  
0.026109  
0.025112  
0.023115  
0.027119  
0.025126  
0.025134  
0.028141  
0.028149  
0.028157  
0.027167  
0.026178  
0.026188  
0.024205  
0.028205  
0.025225  
0.028226  
0.026246  
0.027254  
0.026272  
0.024299  
10.0314707  
10.0860103  
10.1386865  
10.1888623  
10.2389178  
10.2861217  
10.3310832  
10.4188155  
10.5008227  
10.5797636  
10.6537093  
10.7234819  
10.7905204  
10.8558274  
10.9169641  
10.9755471  
11.0313155  
11.0867588  
11.1397614  
11.1900650  
11.2385736  
11.2870085  
11.3325767  
11.4198410  
11.5021737  
11.5800870  
11.6550679  
11.7249838  
11.7917189  
11.8547999  
11.9175576  
11.9760081  
12.0320870  
12.0871429  
12.1393587  
12.1904356  
12.2395965  
12.2859574  
12.3345439  
960  
992  
1024  
1088  
1152  
1216  
1280  
1344  
1408  
1472  
1536  
1600  
1664  
1728  
1792  
1856  
1920  
1984  
2048  
2176  
2304  
2432  
2560  
2688  
2816  
2944  
3072  
3200  
3328  
3456  
3584  
3712  
3840  
3968  
4096  
3.4. Đánh giá về hàm AAF(k)  
Kết quả 1: Trong phạm vi k từ 1 đến 4096 ta có bất đẳng thức sau với xác suất tin  
cậy trên 0.998  
log2(k) AAF(k) log2(k)+1.  
(3.4)  
Chứng minh: Như đã được đánh giá trong ví dụ 1 mục 2.4 thì  
|AAF(k)AAF(k,M)| <(3.1/ M )(k)  
(3.5)  
với 2(k) là phương sai của F(k) có xác suất tin cậy là 0.9990322 hay nói một cách  
khác là xác suất sai của bất đẳng thức (3.5) là không đến 0.001. Mặt khác theo bất  
đẳng thức (2.17) trong hệ quả trong mục 2.4.2 thì  
2 (1 )  
e (1 )s
2    
n (1 )s
2  
(3.6)  
Ví dụ 2 mục 2.4.2 cho thấy xác suất sai của bất đẳng thức trên trong trường hợp  
M=107 =0.0000006908 là 0.001.  
Cho nên xác định giá trị (k) theo công thức (3.3) ta có  
(k)3.1/ M (k)  
và vì thế ta thu được  
AAF(k,107)  (k) AAF(k)AAF(k,107)+(k)  
(3.7)  
Với xác suất sai không đến 0.002 và do vậy xác suất tin cậy của (3.7) là trên 0.998.  
Từ số liệu thống kê về các giá trị AAF(k,107) và (k) tính được đưa ra trong  
bảng 1 ta có ngay được kết quả 1, tuy nhiên để dễ quan sát hơn chúng tôi đã thực  
hiện vẽ 4 đồ thị của các hàm AAF(k,107)(k), ký hiệu là AAF- ,  
80  
L. §. T©n, H. V. Qu©n, H. N. Minh, " Mét ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n ... trªn phÇn cøng."  
Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ  
AAF(k,107)+(k), được ký hiệu là AAF + , log2(k) và log2(k)+1 trong hình vẽ 1.  
Rõ ràng bất đẳng thức trên là đúng và kết quả 1 đã được chứng minh.  
14  
12  
10  
8
6
4
2
0
Hình 1. Đồ thị các hàm AAF(k,107)(k), AAF(k,107)+(k), log2(k) và log2(k)+1  
trong khoảng [1, 4096].  
4. KẾT LUẬN  
Trên thực tế, phép cộng là phép tính cơ sở cho việc thực hiện các phép tính như  
phép nhân điểm, phép lũy thừa, phép nghịch đảo trong các thuật toán mật mã. Bài  
báo đã đưa ra được một công thức tính tương quan gần đúng giữa xung nhịp máy  
và phép cộng hai số nguyên, nói cách khác là số xung nhịp máy tiêu tốn trung bình  
cho phép cộng hai số nguyên. Kết quả này sẽ là tiền đề để đánh giá tính hiệu quả  
của một số phép nhân số lớn trong các thuật toán mật mã [4].  
TÀI LIỆU THAM KHẢO  
[1]. T.T. Điệp, L.H.Tú, “Lý thuyết xác suất và thống kê toán học” NXBGD,Hà Nội 1999.  
[2]. N.T. Vân, “ Kỹ thuật số ”, Nhà xuất bản Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội 1999.  
[3]. Daniel Tabak, “ Advanced Microrocessors ”, McGraw-Hill Inc, 1995.  
[4]. Darrel Hankerson, Alfred Menezes, Scott Vanstone, “Guide to Elliptic Curve  
Crytography, Springer-Verlag New York, Inc. 2004.  
[5]. J.Likeš, J. Laga, “Základní Statiscke Tabulky", Nakl. tech. literatury, Praha 1978.  
ABSTRACT  
A METHOD OF CALCULATING THE CORRELATION BETWEEN THE  
MACHINE CLOCK AND THE ADDITION OF TWO INTEGER WHEN  
IMPLEMENTED ON HARDWARE  
In the implementation of public-key cryptography systems, numerical  
calculations on the large integer calculation is always important and hardest.  
To assess the level of resource consumption as well as the speed of execution of  
this operation, in this paper we propose a method of calculating the correlation  
between the machine clock and the addition of two integers to real on  
hardware.  
Keywords: Addition, machine clock, Elliptic Curve Cryptography.  
Nhận bài ngày 15 tháng 6 năm 2014  
Hoàn thiện ngày 10 tháng 9 năm 2014  
Chấp nhận đăng ngày 25 tháng 9 năm 2014  
Địa chỉ: * Ban Cơ yếu Chính phủ;  
** Cục Cơ yếu – BTTM; DĐ 0983074784.  
T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN qu©n sù, Sè 33, 10 - 2014  
81  
pdf 7 trang yennguyen 09/04/2022 4560
Bạn đang xem tài liệu "Một phương pháp tính toán tương quan giữa xung nhịp máy và phép cộng hai số nguyên khi thực hiện trên phần cứng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfmot_phuong_phap_tinh_toan_tuong_quan_giua_xung_nhip_may_va_p.pdf