SeaSign에 대한 효율적인 서명 방법 및 최적 파라미터 제안 연구
A Study on Efficient Signing Methods and Optimal Parameters Proposal for SeaSign Implementation
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초록
본 논문은 isogeny 기반 전자 서명 알고리즘인 SeaSign의 최적화 방안을 제안한다. SeaSign은 CSIDH의 class group action에 Fiat-Shamir with abort를 결합한 전자서명 알고리즘이다. CSIDH 기반 암호는 SIDH 기반 암호가 다항시간안에 공격됨에 따라 다시 주목받고 있지만, 이를 기반한 전자서명인 SeaSign은 비효율적인 속도로 많은 최적화가 진행되지 않았다. 본 논문에서는 SeaSign에 대한 효율적인 서명 방법을 제안한다. 제안하는 서명 방법은 간단하지만 강력하며, 알고리즘 내에서 rejection sampling의 위치 변경을 통해 이루어진다. 추가로, 본 논문에서는 제안하는 알고리즘이 최적 성능을 제공할 수 있는 파라미터를 제시한다. 제시한 결과, 기존 SeaSign의 파라미터를 사용할 경우, 본 논문에서 제안한 서명방법은 기존 SeaSign 대비 3배 빠른 성능을 보인다. 추가로 신규 제시된 파라미터와 본 논문의 서명 방법을 결합한 경우, 기존 SeaSign 대비 290배 빠른 성능과 Decru 등이 제안한 방법 대비 7.47배 빠른 성능을 제공한다.
Abstract
This paper proposes optimization techniques for SeaSign, an isogeny-based digital signature algorithm. SeaSign combines class group actions of CSIDH with the Fiat-Shamir with abort. While CSIDH-based algorithms have regained attention due to polynomial time attacks for SIDH-based algorithms, SeaSiogn has not undergone significat optimization because of its inefficiency. In this paper, an efficient signing method for SeaSign is proposed. The proposed signing method is simple yet powerful, achived by repositioning the rejection sampling within the algorithm. Additionally, this paper presnts parameters that can provide optimal performance for the proposed algorithm. As a result, by using the original parameters of SeaSign, the proposed method is three times faster than the original SeaSign. Additonally, combining the newly suggested parameters with the signing method proposed in this paper yields a performance that is 290 times faster than the original SeaSign and 7.47 times faster than the method proposed by Decru et al.
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