NIST PQC Rainbow의 효율적 유한체 연산 구현
Efficient Implementation of Finite Field Operations in NIST PQC Rainbow
0
조회
0
다운로드
2
인용
0
참고문헌
키워드
초록
본 논문에서는 미국 NIST PQC 표준화 Final List 알고리즘 중 유일한 다변수이차방정식(multivariate quadratic equation) 기반의 전자 서명인 Rainbow 알고리즘에서의 효율적인 유한체 연산 방법을 제안한다. Chou 등은 최근 Rainbow를 Cortex-M4에서 구현하기 위한 새로운 효율적 구현 방법을 제시하였다. 본 논문은 Chou 등이 제안한 방법을 개선하여 기존 대비 XOR 연산의 숫자를 13.7% 이상 감소할 수 있는 새로운 곱셈 방법을 제안한다. 또한, 테이블 룩업(Table Lookup)으로 수행되던 상에서의 역원 연산을 4x4 행렬 역원으로 치환하여 연산하는 방법을 제시한다. 또한, 새로운 구현을 RaspberryPI 3B+상에서 구현하여 성능을 측정하였다.
Abstract
In this paper, we propose an efficient finite field computation method for Rainbow algorithm, which is the only multivariate quadratic-equation based digital signature among the current US NIST PQC standardization Final List algorithms. Recently, Chou et al. proposed a new efficient implementation method for Rainbow on the Cortex-M4 environment. This paper proposes a new multiplication method over the finite field that can reduce the number of XOR operations by more than 13.7% compared to the Chou et al. method. In addition, a multiplicative inversion over that can be performed by a 4x4 matrix inverse instead of the table lookup method is presented. In addition, the performance is measured by porting the software to which the new method was applied onto RaspberryPI 3B+.
참고문헌 (6)
- Post-Quantum Cryptography - Current state and quantum mitigation, "W. Beullens", ENISA, 3~29, pp.Report, vol. 2 (2021)
- "US National Institute of Stan dards and Technology. Post-quantum cr yptography standardization project" (2021)[URL]
- J. Ding, "Rainbow", submission to the NIST post-quantum cryptography project, ~ (2020)
- J. M. Riera, "Performance Analysis of Rainbow on ARM Cortex-M4", Bachelor’s, pp.2019
- T. Chou, "Rainbow on Cortex-M4", IACR eprint, 2021, 2021
- T. Chou, "Mcbits revisited", Proc CHES 2017, pp.213~231 (2017)