scienceitНаука. Инновации. ТехнологииScience. Innovations. Technologies2308-4758North-Caucasus Federal Universityscienceit-410Research ArticleФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИPHYSICAL AND MATHEMATICAL SCIENCESРазработка схемы умножителя поля Галуа, используя клеточный автомат квантовых точекDesign of a Galois Field Multiplier Circuit using Quantum-dot Cellular AutomataАкбарзадехМарьямAkbarzadehMaryam Jahantighm.jahantighakbarzadeh@student.kgut.ac.irМолахосеиниАмир СаббагMolahosseiniAmir Sabbaghnoemail@neicon.ruУниверситет передовых технологийРоссияUniversity of Advanced TechnologyRussian FederationИсламский университет АзадРоссияIslamic Azad UniversityRussian Federation201506092022019198Copyright © Акбарзадех M.М., Молахосеини А.С., 20222022Акбарзадех M.М., Молахосеини А.С.Akbarzadeh M.J., Molahosseini A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://scienceit.elpub.ru/jour/article/view/410

Клеточный автомат квантовых точек (QCA) возможно является буду-щим наноэлектронной вычислительной технологии, которая предполагает малые размеры, низкую потребляемую мощность и быструю производительность по сравнению с существу-ющими устройствами на основе транзисторной технологии. В данной работе представлена разработка нового умножителя поля Галуа (22) с использованием QCA. Это первая реализа-ция QCA умножителя поля Галуа (22), которая может быть использована в качестве одно из компонентов наноэлектронных криптографических систем, таких как улучшенный стандарт шифрования (AES). Представленный QCA контур проверен и промоделирован используя инструмент разработки QCA

The Quantum-dot Cellular Automata (QCA) is a possible future of nano-electronics computing technology, that promises small size, low power, and fast digital circuits compared to the existing transistor-based designs. In this paper, design of a novel Galois Field (22) multiplier using QCA is presented. This is the first QCA implementation of multiplication GF (22), which can be used as one of the components of nano-electronics cryptography circuits, such as advanced encryption standard (AES). The proposed QCA circuit is verified and simulated using QCA Designer tool.

Nano-electronicsQuantum-dot cellular automata (QCA)cryp-tographyGalois Field multiplicationнаноэлектроникаклеточный автомат квантовых то-чеккриптографияумножение поля ГалуаReferencesM. M. Eshaghian-Wilner, Bioinspired and Nanoscale Integrated Computing, Johan Wiley & Sons Publication, 2009.M. M. Eshaghian-Wilner, Bioinspired and Nanoscale Integrated Computing, Johan Wiley & Sons Publication, 2009.C. S. Lent, P. D. Tougaw, W. Porod and G. H. Bernstein, «Quantum Cellular Automata», Nanotechnology, vol. 4, no. 1, pp. 49-57, 1993.C. S. Lent, P. D. Tougaw, W. Porod and G. H. Bernstein, «Quantum Cellular Automata», Nanotechnology, vol. 4, no. 1, pp. 49-57, 1993.M. A.Garcia-Martinez, R. Posada-Gomez, G. Morales-Luna, and F. Rodriguez-Henriquez, «FPGA Implementation of an Efficient Multiplier over Finite Fields GF(2m)», In Proceedings of the International Conference on Reconfigurable Computing and FPGAs, 2005.M. A.Garcia-Martinez, R. Posada-Gomez, G. Morales-Luna, and F. Rodriguez-Henriquez, «FPGA Implementation of an Efficient Multiplier over Finite Fields GF(2m)», In Proceedings of the International Conference on Reconfigurable Computing and FPGAs, 2005.M. Mustafa, M. R. Beigh, «Design and implementation of quantum cellular automata based novel parity generator and checker circuits with minimum complexity and cell count», Indian Journal of Pure & Applied Physics, vol. 51, pp.60-66, 2013.M. Mustafa, M. R. Beigh, «Design and implementation of quantum cellular automata based novel parity generator and checker circuits with minimum complexity and cell count», Indian Journal of Pure & Applied Physics, vol. 51, pp.60-66, 2013.M. R. Beigh, M. Mustafa, F. Ahmad, «Performance Evaluation of Efficient XOR Structures in Quantum-Dot Cellular Automata (QCA)», Circuits and Systems, Scientific Research Publishing, vol. 4, pp. 147-156, 2013.M. R. Beigh, M. Mustafa, F. Ahmad, «Performance Evaluation of Efficient XOR Structures in Quantum-Dot Cellular Automata (QCA)», Circuits and Systems, Scientific Research Publishing, vol. 4, pp. 147-156, 2013.Tougaw, P., and C. Lent, «Logical Devices Implemented Using Quantum Cellular Automata», Journal of Applied Physics, vol. 75, pp. 1818- 1825, 1994.Tougaw, P., and C. Lent, «Logical Devices Implemented Using Quantum Cellular Automata», Journal of Applied Physics, vol. 75, pp. 1818- 1825, 1994.E. N. Mui «Practical Implementation of Rijndael S-Box Using Combinational Logic», 2007, http://www.xess.com/projects/Rijndael_SBox.pdf.E. N. Mui «Practical Implementation of Rijndael S-Box Using Combinational Logic», 2007, http://www.xess.com/projects/Rijndael_SBox.pdf.X. Zhang, K. K. Parhi, «High-Speed VLSI Architectures for the AES Algorithm», IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, vol. 12, no. 9, 2004.X. Zhang, K. K. Parhi, «High-Speed VLSI Architectures for the AES Algorithm», IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, vol. 12, no. 9, 2004.M. Z. Moghadam and K. Navi, «Ultra-Area-Efficient Reversible Multiplier», Elsevier Microelectronics Journal, vol. 43, no. 6, pp. 377-385, 2012.M. Z. Moghadam and K. Navi, «Ultra-Area-Efficient Reversible Multiplier», Elsevier Microelectronics Journal, vol. 43, no. 6, pp. 377-385, 2012.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.