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符號含義 
    E            表示滿足橢圓曲線Weierstrass方程上的點群
    K            代數閉域,用來限制Weierstrass方程的系數與E中的點
    E(K)        定義在K上的點群E
    E/K         定義在K上的橢圓曲線E
    End(E)    E上的自同態環


域擴張分析 
  

End(E)模與Z代數 
  

極點首項系數 
  
  

除子映射及同構
  
  

同種映射同態性的解釋 
  
  
  

Hasse定理之引理證明的補充  
  

撓曲線及其個數   
  

有限域上的橢圓曲線  
  一種確定型群階計算法 
    
 
  奇素域上的算法應用 
    
   

 GF域上的群階計算  
   
   

Schoof算法正確性根本   
    一種計算橢圓曲線群的階的確定型多項式時間算法,確定型是因為算法內部沒有隨機選擇/概率拋幣操作,多項式時間是因為域k的乘法與求逆總次數是O((logq)^6)
qk的大小,乘法與求逆相對加減運算顯著耗時)。具體原理及流程詳見參考文獻[1]中5.2節。這里給出筆者的一些思考
​     1. Hasse定理(Frobenius自同態方程式)在扭點群上的限制亦成立,這決定了tl的一個同余方程成立,且在模l的最小非負剩余系下解是唯一的
​     2. 孫子定理保證了某取值范圍內的一個tLL為各素因子l的乘積)的唯一解,即由tL各個素因子l的同余方程構成的同余方程組的解是唯一的
​     3. L必須大于t取值上限的2倍。這是為了算法求得的解滿足上述2(否則在更小的L內得到的解不唯一,因Lt上限或下限間的某數可以與tL同余)
​     4. 素因子l的選擇排除2與橢圓曲線特征p。這是因為算法構造所依賴的一個引理之前提條件:為奇素數保證l次除子多項式屬于k[X],即引理論斷有意義;
       不等于p保證檢測一個多項式f是否零多項式的充要條件成立,即可以用l次除子多項式去整除f來判斷。另l為素數保證了與其它除子多項式(及其冪次)互素
     另外發現了算法的一處瑕疵,即第4步預計算除子多項式與Frobenius自同態的復合少了兩個值,這導致第5步可能崩潰,當依賴的后續兩個復合多項式沒被計算時。
  這個糾正可通過修改第4步擴大2個值,或第5步通過除子多項式的遞推公式按需計算

扭點的階計算正確性根本  
    

在密碼學中的應用  
    選取原則  
        1. 排除超奇異橢圓曲線。這是為避免MOV等約化攻擊,約化攻擊時間復雜度是亞指數
        2. 有限域的選擇要使E(Fq)的群階足夠大。這是為了緩解ShanksPollard ρ攻擊
        3. E(Fq)存在階為大素數的子群。這是為了抵抗Pohlig-Hellman攻擊
      對于第1點,就排除了char(K)=2或3且j(E)=0對應的如下標準形式曲線
           Y23Y=X34X+α6(α3≠0) 與  Y2=X34X+α6 
     
     一種典型方案 
           橢圓曲線及有限域的選擇使得|E(Fq)|=cm,且char(Fq) ∤ q+1-cm。其中m是一個大素數(通常不低于256位二進制長度,提供中長期安全性),c小于m
         m階子群的生成元可通過以下方法確定:隨機選擇E上的一個有理點P,如果Q=cP為零元(即無窮遠點),則重復選擇,直到其不等于零元。
         一旦找到了生成元,那么子群就可以構造出來了。下面分析正確性  
          


參考文獻
  [1] 橢圓曲線及其在密碼學中的應用—導引      Andreas Enge
  [2] 算法數論                                           裴定一、祝躍飛 
  [3] The Arithmetic of Elliptic Curves        Joseph H. Silverman
  [4] 標識密碼學                                        程朝輝
  [5] 代數學基礎與有限域                             林東岱
  [6] 抽象代數I                                          趙春來 徐明曜
  [7] 代數與數論                                        李超   周悅
posted on 2024-11-10 21:45 春秋十二月 閱讀(343) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: Algorithm
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