ПІДХІД ДО ПЕРЕВІРКИ СУПЕРСИНГУЛЯРНОСТІ ЕЛІПТИЧНИХ КРИВИХ І ОБЧИСЛЕННЯ ЇХ ПОРЯДКУ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32689/maup.it.2021.1.7

Ключові слова:

скінченне поле, еліптична крива, крива Едвардса, порядок кривої, квадратичний лишок, символ Лежандра, алгебраїчна крива, група точок еліптичної кривої, порядок точки, криві кручення

Анотація

Більшість криптосистем сучасної криптографії природним чином можна «перекласти» на еліптич- ні криві. Ми розглядаємо алгебраїчні криві Едвардса над скінчнним полем, які на даний час є одним з найбiльш пер- спективних носiїв множин точок, що використовують для швидких групових операцій [1; 2; 14], які наявні в асиме- тричних криптосистемах, зокрема для побудови випадкових криптостійких послідовностей. Показано, що проективна крива Ea d, не є елiптичною. Метою роботи є пошук критерію і достатніх умов супер- сингулярності кривої Едвардса і еліптичної кривої у формі Монтгомері над простим полем p , а потім узагальнен- ня цього критерія для скінченного алгебраїчного розширення цього поля до Fpn . Отриманий результат дозволяє побудувати всі суперсингулярні криві Едварса і Монтгомері не розкладаючи на множники многочлен від x який наявний у записі кривої. В роботі [10] було представлене доведення суперсингулярності кривої Ed лише для коефіцієнтів d 2, d 21 над p , нашою ж метою є дослідження всіх коефіцієнтів при яких ця крива є суперсингулярною. В нашій роботі знай- дено критерії і достатні умови суперсингулярності кривої Едвардса і еліптичної кривої у формі Монтгомері над полем Fpn , тобто досліджено при яких коефіцієнтах отримується пара кривих зі слідом Фробеніуса рівним 0. При цьому криві Монтгомері над полем характристики 2 мають нульовий j-інварівант. Знайдено не тільки конкретну множину коефіцієнтів з відповідними характеристиками полів при яких ці криві є суперсингулярними а й загальну формулу за якою можна визначити чи є крива суперсингуярною над даним полем чи ні. В роботі узагальнено резуль- тат про суперсингулярність кривої над p отриманий в [10] для коефіцієнтів d 2, d 21 на випадок довільного розширення простого поля pn та уточнено формулювання теореми 3 з [10]. Зроблено аналогічне дослідження і для еліптичних кривих у формі Монтгомері.

Посилання

Edwards H. A normal form for elliptic curves. American Mathematical Society. 2007. Vol. 44. No. 3. P. 393–422.

Daniel J. Bernstein, Peter Birkner, Marc Joye, Tanja Lange, Christiane Peters. Twisted Edwards Curves. IST Programme ECRYPT, and in part by grant ITR-071649. 2008. Р. 1–17.

Menezes A., Okamoto T., Vanstone S. Reducing Elliptic Curve Logarithms to Logarithms in a Finite Field. IEEE Transactions On Information Theory. 1993. Vol. 39. No. 5. P. 1603–1646.

Алексеев Е., Ошкин И., Попов В., Смышляев С., Сонина Л. О перспективах использования скрученных эллиптических кривых Эдвардса со стандартом ГОСТ Р 34.10-2012 и алгоритмом ключевого обмена на его основе. Материалы XVI международной конференции «РусКрипто 2014». 2014. С. 24–26.

Hallgren S. Linear congruential generators over elliptic curves. Preprint CS-94-143, Dept. Of Comp. Sci., CornegieMellon Univ. 1994. P. 1–10.

Виноградов И. Основы теории чисел: Учебное пособие. 12-е изд. СПб. : Издательство «Лань», 2009. 271 с.

Белецкий А.Я., Белецкий А.А. Симметричный блочный криптоалгоритм. Захист інформації. 2006. № 2 (29). С. 42–51.

Скуратовський Р., Мовчан П. В., Нормалiзацiя скрученої кривої Едвардса та дослiдження її властивостей над Fp. Збiрник праць 14 Всеукраїнської науково-практичної конференцiї. ФТI НТУУ «КПI». 2016. Том 2. С. 102–104.

Скуратовський Р. Дослiдження властивостей скрученої кривої Едвардса. Конференцiя державної служби спецiального зв’язку та захисту iнформацiї. URL: http://www.dstszi.gov.ua/dstszi/control/uk/publish/article?showHidden=1artid=252312catid=240232 ctime=1464080781894

Бессалов А., Цыганкова О. Взаимосвязь семейства точек больших порядков кривой Эдвардса над простым поле. Захист інформації. 2015. Т. 17. № 1. С. 73–80.

Skuratovskii R. V. Twisted Edwards curve and its group of points over finite field Fp. Лiтня школа «Алгебра, Топологiя, Аналiз». Одеса, 2016. С. 122–124.

Skuratovskii R., Skruncovich U. Twisted Edwards curve and its group of points over finite field Fp. Akademgorodok, Novosibirsk, Russia. Conference. Graphs and Groups, Spectra and Symmetries. URL: http://math.nsc.ru/conference/g2/g2s2/exptext/SkruncovichSkuratovskii-abstract-G2S2.pdf

Рид M. Алгебраическая геометрия для всех. Москва : Мир, 1991. 143 с.

Hisil Huseyin, Koon-Ho Wong Kenneth, Carter Gary. Twisted Edwards Curves Revisited. ASIACRYPT LNCS 5350. 2008. P. 326–343.

Степанов С. Арифметика алгебраических кривых. М. : Наука, 1991. 368 с.

Koblitz N. Eliptic Curve Cryptosystems. Mathematics of Computation. 1987. Vol. 48. No. 177. P. 203–209.

Сергієнко І., Задірака В., Литвин О. Елементи загальної теорії оптимальних алгоритмів та суміжні питання. К. : Наук. думка, 2012. 400 с.

Рибак О. Розкладність рядків та звідність многочленів. У світі математики. 2006. № 12(4). C. 18–29.

Скуратовский Р. Метод быстрого таймерного кодирования текстов. Кибернетика и системный анализ. 2013. Т. 49. № 1. С. 154–160.

Долгов В. Эллиптические кривые в криптографии. Системи обробки інформації. 2008. Вип. 6 (73). С. 3–10.

Болотов С. Б., Гашков А. Б., Фролов А. А. Часовских Элементарное введение в эллиптическую криптографию М. : КомКника, 2006. Том 2. 328 с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-11-03

Як цитувати

СКУРАТОВСЬКИЙ, Р. (2021). ПІДХІД ДО ПЕРЕВІРКИ СУПЕРСИНГУЛЯРНОСТІ ЕЛІПТИЧНИХ КРИВИХ І ОБЧИСЛЕННЯ ЇХ ПОРЯДКУ. Інформаційні технології та суспільство, (1 (1), 59-69. https://doi.org/10.32689/maup.it.2021.1.7