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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2024.10
- 수록면
- 841 - 853 (13page)
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본 논문에서는 AVX2 환경에서 HQC 내 GF(2)[x]곱셈 연산의 최적화 방안을 제안한다. HQC는 NIST PQC 공모전 round 4의 후보 알고리즘 중 하나로, 이진 코드 기반의 키 교환 알고리즘이다. GF(2)[x]곱셈 연산은 HQC의 내부 연산 중 시간복잡도가 높은 연산 중 하나로, AVX2 환경에서 전체 클럭 사이클의 약 30%를 차지한다. GF(2)[x]곱셈의 최적화를 위해 카라추바, 툼-쿡 알고리즘을 사용하였다. 두 알고리즘 모두 분할 정복 방식으로, 그 내부에서 더 작은 차수의 GF(2)[x] 곱셈 연산이 필요하다. 본 논문에서는 가장 효율적인 카라추바, 툼-쿡알고리즘의 조합을 찾아 HQC 다항식 곱셈을 최적화하는 방법을 제안하고, 기존 구현물과의 성능을 비교한다. 비교결과 hqc-128, -192, -256의 GF(2)[x]곱셈에서 기존 대비 4.5%, 2.5%, 30.3%의 성능 향상을 보인다. 이를 키 생성, 캡슐화, 디캡슐화에 적용하였을 때, 기존 대비 hqc-128에서 각각 2.2%, 2.4%, 2.3%, hqc-192에서 각각 1.6%, 4.2%, 2.6%, hqc-256에서 각각 13.3%, 14.7%, 13.3%의 성능 향상을 보인다.
목차
요약
ABSTRACT
I. 서론
II. 배경 지식
III. HQC GF(2)[x]곱셈의 최적화 구현
IV. 최적화 결과
V. 결론
References
참고문헌 (9)
참고문헌 신청
Melchor, Carlos Aguilar, et al, “Hamming quasi-cyclic (HQC),” NIST PQC submissions, Round 4, Feb. 2024.
A. Karatsuba, “Multiplication of multidigit numbers on automata,” Soviet physics doklady, vol. 7, pp. 595-596, Sep. 1963.
A. L. Toom, “The complexity of a scheme of functional elements realizing the multiplication of integers,” Soviet Mathematics Doklady, vol. 4, no. 3, pp. 714-716, May. 1963.
S. A. Cook and S. O. Aanderaa, “On the minimum computation time of functions,” Transactions of the American Mathematical Society, vol. 142, pp. 291-314, Aug. 1969.
Gao, Shuhong, Mateer, Todd. “Additive fast Fourier transforms over finite fields,” IEEE Transactions on Information Theory, vol. 56, no. 12, pp. 6265-6272, Dec. 2010.
A. Karatsuba, “Multiplication of multidigit numbers on automata,” Soviet physics doklady, vol. 7, pp. 595-596, Sep. 1963.
A. L. Toom, “The complexity of a scheme of functional elements realizing the multiplication of integers,” Soviet Mathematics Doklady, vol. 4, no. 3, pp. 714-716, May. 1963.
S. A. Cook and S. O. Aanderaa, “On the minimum computation time of functions,” Transactions of the American Mathematical Society, vol. 142, pp. 291-314, Aug. 1969.
Gao, Shuhong, Mateer, Todd. “Additive fast Fourier transforms over finite fields,” IEEE Transactions on Information Theory, vol. 56, no. 12, pp. 6265-6272, Dec. 2010.
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