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椭圆曲线的扭曲 $\boldsymbol{\mu}_4$-正规形

数论 2020-12-22 v1

摘要

我们引入椭圆曲线的扭曲 μ4\boldsymbol{\mu}_4-正规形,特别推导了在二元域上复杂度为 9M+2S9\mathbf{M} + 2\mathbf{S} 的加法算法和复杂度为 2M+5S+2m2\mathbf{M} + 5\mathbf{S} + 2\mathbf{m} 的倍点算法。特征为 2 的有限域上的每条常椭圆曲线都同构于该族中的一条。这种适用于更大曲线类的加法算法的改进,可与 μ4\boldsymbol{\mu}_4-正规形上实现的 7M+2S7\mathbf{M} + 2\mathbf{S} 相媲美,并取代了先前已知的适用于这些扭曲曲线的 L\'opez-Dahab 模型上的 13M+3S13\mathbf{M} + 3\mathbf{S} 最佳复杂度。所推导的倍点算法基本是最优的,无需任何特殊情况假设。我们进一步表明,带点恢复的 Montgomery 标量乘法可推广到扭曲模型,给出对称标量乘法以适应抵御侧信道攻击,每比特代价为 4M+4S+1mt+2mc4\mathbf{M} + 4\mathbf{S} + 1\mathbf{m}_t + 2\mathbf{m}_c。在特征不为 2 时,我们建立了与基域上扭曲 Edwards 模型的线性同构。作为对引入 μ4\boldsymbol{\mu}_4-正规形的补充,本工作填补了二元域上椭圆曲线高效算术研究体系的空白,这一共同框架解释了任意特征域上 μ4\boldsymbol{\mu}_4-正规形椭圆曲线的研究。这些改进类似于 Edwards 和扭曲 Edwards 模型在奇特征有限域椭圆曲线上所取得的成果,并将 μ4\boldsymbol{\mu}_4-正规形扩展到覆盖二元 NIST 曲线。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.10799,
  title  = {Twisted $\boldsymbol{\mu}_4$-normal form for elliptic curves},
  author = {David Kohel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.10799},
  year   = {2020}
}