論文の概要: Benchmark Performance of Homomorphic Polynomial Public Key Cryptography for Key Encapsulation and Digital Signature Schemes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.02803v2
- Date: Wed, 10 Jan 2024 14:12:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-18 10:39:12.002241
- Title: Benchmark Performance of Homomorphic Polynomial Public Key Cryptography for Key Encapsulation and Digital Signature Schemes
- Title（参考訳）: 鍵カプセル化とデジタル署名方式のための同型ポリノミアル公開鍵暗号のベンチマーク性能
- Authors: Randy Kuang, Maria Perepechaenko, Dafu Lou, Brinda Tank,
- Abstract要約: ホモモルフィックポリノミアル公開鍵(HPPK)鍵カプセル化機構(KEM)とデジタル署名(DS)
本稿では、2つの革新的な暗号方式の性能に関する総合的なベンチマーク分析を行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6990493129893112
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper conducts a comprehensive benchmarking analysis of the performance of two innovative cryptographic schemes: Homomorphic Polynomial Public Key (HPPK)-Key Encapsulation Mechanism (KEM) and Digital Signature (DS), recently proposed by Kuang et al. These schemes represent a departure from traditional cryptographic paradigms, with HPPK leveraging the security of homomorphic symmetric encryption across two hidden rings without reliance on NP-hard problems. HPPK can be viewed as a specialized variant of Multivariate Public Key Cryptography (MPKC), intricately associated with two vector spaces: the polynomial vector space for the secret exchange and the multivariate vector space for randomized encapsulation. The unique integration of asymmetric, symmetric, and homomorphic cryptography within HPPK necessitates a careful examination of its performance metrics. This study focuses on the thorough benchmarking of HPPK KEM and DS across key cryptographic operations, encompassing key generation, encapsulation, decapsulation, signing, and verification. The results highlight the exceptional efficiency of HPPK, characterized by compact key sizes, cipher sizes, and signature sizes. The use of symmetric encryption in HPPK enhances its overall performance. Key findings underscore the outstanding performance of HPPK KEM and DS across various security levels, emphasizing their superiority in crucial cryptographic operations. This research positions HPPK as a promising and competitive solution for post-quantum cryptographic applications in a wide range of applications, including blockchain, digital currency, and Internet of Things (IoT) devices.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, NPハード問題に頼らずに2つの隠蔽リング間の同型対称暗号のセキュリティを活用することで, 従来の暗号パラダイムから逸脱することを示す。
HPPKは、秘密交換のための多項式ベクトル空間とランダム化カプセル化のための多変量ベクトル空間の2つのベクトル空間と密接に関連している、多変量公開鍵暗号(MPKC)の特殊変種と見なすことができる。
HPPKにおける非対称、対称、および同相暗号のユニークな統合は、その性能指標を慎重に調べる必要がある。
本研究は、鍵生成、カプセル化、カプセル化、カプセル化、署名、検証を含む、鍵暗号操作におけるHPPK KEMとDSの徹底的なベンチマークに焦点を当てる。
その結果,HPPKはコンパクトな鍵サイズ,暗号サイズ,署名サイズが特徴的であった。
HPPKにおける対称暗号の使用により、全体的な性能が向上する。
鍵となる発見は、HPPK KEMとDSの様々なセキュリティレベルにおける卓越した性能を強調し、重要な暗号操作におけるその優位性を強調した。
この研究は、HPPKを、ブロックチェーン、デジタル通貨、IoT(Internet of Things)デバイスを含む幅広いアプリケーションにおける、ポスト量子暗号アプリケーションの有望で競争力のあるソリューションとして位置づけている。
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