論文の概要: Highly Efficient Parallel Row-Layered Min-Sum MDPC Decoder for McEliece Cryptosystem
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.12695v1
- Date: Wed, 17 Jul 2024 16:19:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-18 16:26:03.965949
- Title: Highly Efficient Parallel Row-Layered Min-Sum MDPC Decoder for McEliece Cryptosystem
- Title（参考訳）: McEliece暗号システムのための高効率並列ラウンドマイサムMDPCデコーダ
- Authors: Jiaxuan Cai, Xinmiao Zhang,
- Abstract要約: 中密度パリティチェック(MDPC)コードベースのMcEliece暗号系は、ポスト量子暗号標準のファイナリストのままである。
Min-sum復号アルゴリズムはMDPC符号の他のアルゴリズムよりも性能・複雑さのトレードオフが優れている。
MDPCデコーダのメモリ要求を大幅に低減するために,行層スケジューリング方式を初めて利用した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.583725235299022
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The medium-density parity-check (MDPC) code-based McEliece cryptosystem remains a finalist of the post-quantum cryptography standard. The Min-sum decoding algorithm achieves better performance-complexity tradeoff than other algorithms for MDPC codes. However, the prior Min-sum MDPC decoder requires large memories, whose complexity dominates the overall complexity. Besides, its actual achievable parallelism is limited. This paper has four contributions: For the first time, the row-layered scheduling scheme is exploited to substantially reduce the memory requirement of MDPC decoders; A low-complexity scheme is developed to mitigate the performance loss caused by finite precision representation of the messages and high column weights of MDPC codes in row-layered decoding; Constraints are added to the parity check matrix construction to enable effective parallel processing with negligible impacts on the decoder performance and resilience towards attacks; A novel parity check matrix division scheme for highly efficient parallel processing is proposed and the corresponding parallel row-layered decoder architecture is designed. The number of clock cycles for each decoding iteration is reduced by a factor of L using the proposed L-parallel decoder with very small memory overhead. For an example 2-parallel decoder, the proposed design leads to 26% less memory requirement and 70% latency reduction compared to the prior decoder.
- Abstract（参考訳）: 中密度パリティチェック(MDPC)コードベースのMcEliece暗号系は、ポスト量子暗号標準のファイナリストのままである。
Min-sum復号アルゴリズムはMDPC符号の他のアルゴリズムよりも性能・複雑さのトレードオフが優れている。
しかし、以前のMin-sum MDPCデコーダは、複雑さが全体的な複雑さを左右する大きなメモリを必要とする。
加えて、実際の達成可能な並列性は限られている。
本論文は4つのコントリビューションを初めて利用して,MDPCデコーダのメモリ要求を大幅に低減し,メッセージの有限精度表現と行層デコーダにおけるMDPC符号の高列重み化による性能損失を軽減するための低複雑さスキームを開発した。
メモリオーバーヘッドの少ないL並列デコーダを用いて、復号繰り返し毎のクロックサイクル数をLの係数で削減する。
2パラレルデコーダの例では、提案した設計により、以前のデコーダに比べてメモリ要求が26%減少し、遅延が70%減少する。
関連論文リスト
- Accelerating Error Correction Code Transformers [56.75773430667148]
本稿では,トランスを用いたデコーダの高速化手法を提案する。
最新のハードウェアでは、90%の圧縮比を実現し、算術演算エネルギー消費を少なくとも224倍削減する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-08T11:07:55Z) - Fast and Parallelizable Logical Computation with Homological Product Codes [3.4338109681532027]
高速量子低密度パリティチェック(qLDPC)符号は、量子ビット数を減少させるルートを約束するが、低空間コストを維持しながら計算を行うには、演算のシリアライズと余分な時間コストが必要である。
我々はqLDPC符号の高速かつ並列化可能な論理ゲートを設計し、量子加算器のようなアルゴリズム上の重要なサブルーチンに対するその有用性を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-26T03:49:59Z) - Localized statistics decoding: A parallel decoding algorithm for quantum low-density parity-check codes [3.001631679133604]
任意の量子低密度パリティチェック符号に対する局所統計復号法を導入する。
我々のデコーダは専用ハードウェアの実装に適しており、実験からリアルタイムシンドロームをデコードするための有望な候補として位置づけられている。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-26T18:00:09Z) - Efficient Encoder-Decoder Transformer Decoding for Decomposable Tasks [53.550782959908524]
エンコーダ・デコーダモデルのための新しい構成を導入し、構造化された出力と分解可能なタスクの効率を改善する。
提案手法は,インプットを一度エンコードして並列にデコードすることで,トレーニングと推論の効率を向上する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-19T19:27:23Z) - Progressive-Proximity Bit-Flipping for Decoding Surface Codes [8.971989179518214]
トリックやサーフェスコードのようなトポロジカル量子コードは、ハードウェア実装の優れた候補である。
既存のデコーダは、計算複雑性の低いような要求を満たすのに不足することが多い。
トリックおよび表面符号に適した新しいビットフリップ(BF)デコーダを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-24T22:38:05Z) - Modular decoding: parallelizable real-time decoding for quantum
computers [55.41644538483948]
リアルタイム量子計算は、ノイズの多い量子ハードウェアによって生成されたデータのストリームから論理的な結果を取り出すことができる復号アルゴリズムを必要とする。
本稿では,デコーディングの精度を犠牲にすることなく,最小限の追加通信でこの問題に対処できるモジュールデコーディングを提案する。
本稿では,格子探索型耐故障ブロックのモジュールデコーディングの具体例であるエッジ頂点分解について紹介する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-08T19:26:10Z) - Machine Learning-Aided Efficient Decoding of Reed-Muller Subcodes [59.55193427277134]
Reed-Muller (RM) 符号は、一般的なバイナリインプットメモリレス対称チャネルの容量を達成する。
RM符号は制限されたレートのみを許容する。
効率的なデコーダは、RM符号に対して有限長で利用可能である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-16T04:11:14Z) - Neural Belief Propagation Decoding of Quantum LDPC Codes Using
Overcomplete Check Matrices [60.02503434201552]
元のチェック行列における行の線形結合から生成された冗長な行を持つチェック行列に基づいてQLDPC符号を復号する。
このアプローチは、非常に低い復号遅延の利点を付加して、復号性能を著しく向上させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-20T13:41:27Z) - Boost decoding performance of finite geometry LDPC codes with deep
learning tactics [3.1519370595822274]
有限幾何LDPC符号のクラスに対して,低複雑かつ高性能なデコーダを求める。
高品質なトレーニングデータを効果的に生成する方法について詳述する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-01T14:41:16Z) - A PDD Decoder for Binary Linear Codes With Neural Check Polytope
Projection [43.97522161614078]
基本ポリトープに基づく最大可算(ML)復号問題に対処するPDDアルゴリズムを提案する。
また、PDD復号アルゴリズムの最も時間を要する部分に機械学習技術を統合することを提案する。
本稿では、デコード遅延を低減するために特別に設計されたニューラルCPP(N CPP)アルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-11T07:57:15Z) - Pruning Neural Belief Propagation Decoders [77.237958592189]
本稿では,機械学習を用いたBPデコードに対して,過剰完全パリティチェック行列を調整する手法を提案する。
我々は,デコーダの複雑さを低減しつつ,0.27dB,1.5dBのML性能を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-21T12:05:46Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。