Fugu-MT 論文翻訳(概要): M-ary Precomputation-Based Accelerated Scalar Multiplication Algorithms for Enhanced Elliptic Curve Cryptography

論文の概要: M-ary Precomputation-Based Accelerated Scalar Multiplication Algorithms for Enhanced Elliptic Curve Cryptography

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.01845v1
Date: Sat, 03 May 2025 15:18:54 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2025-05-06 18:49:35.294873
Title: M-ary Precomputation-Based Accelerated Scalar Multiplication Algorithms for Enhanced Elliptic Curve Cryptography
Title（参考訳）: M-ary Precomputation-based Accelerated Scalar Multiplication Algorithms for Enhanced Elliptic Curve Cryptography
Authors: Tongxi Wu, Xufeng Liu, Jin Yang, Yijie Zhu, Shunyang Zeng, Mingming Zhan,
Abstract要約: 本稿では,M-aryプレ計算に基づくスカラー乗算アルゴリズムを提案し,計算効率とメモリ使用量の両方を最適化することを目的とした。 ElGamal暗号化とNS3ベースの通信シミュレーションの実験は、その有効性を検証する。バイナリ最適化された変種は、secp384r1で通信時間を22.1%削減し、secp521r1でシミュレーション時間を25.4%短縮する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8614337550669324
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Efficient scalar multiplication is critical for enhancing the performance of elliptic curve cryptography (ECC), especially in applications requiring large-scale or real-time cryptographic operations. This paper proposes an M-ary precomputation-based scalar multiplication algorithm, aiming to optimize both computational efficiency and memory usage. The method reduces the time complexity from $\Theta(Q \log p)$ to $\Theta\left(\frac{Q \log p}{\log Q}\right)$ and achieves a memory complexity of $\Theta\left(\frac{Q \log p}{\log^2 Q}\right)$. Experiments on ElGamal encryption and NS3-based communication simulations validate its effectiveness. On secp256k1, the proposed method achieves up to a 59\% reduction in encryption time and 30\% memory savings. In network simulations, the binary-optimized variant reduces communication time by 22.1\% on secp384r1 and simulation time by 25.4\% on secp521r1. The results demonstrate the scalability, efficiency, and practical applicability of the proposed algorithm. The source code will be publicly released upon acceptance.
Abstract（参考訳）: 効率的なスカラー乗算は楕円曲線暗号(ECC)の性能を高めるために重要であり、特に大規模またはリアルタイムな暗号処理を必要とするアプリケーションにおいて重要である。本稿では,M-aryプレ計算に基づくスカラー乗算アルゴリズムを提案し,計算効率とメモリ使用量の両方を最適化することを目的とした。この方法は、時間複雑性を$\Theta(Q \log p)$から$\Theta\left(\frac{Q \log p}{\log Q}\right)$に減らし、メモリ複雑性を$\Theta\left(\frac{Q \log p}{\log^2 Q}\right)$にする。 ElGamal暗号化とNS3ベースの通信シミュレーションの実験は、その有効性を検証する。 secp256k1 では,最大 59 % の暗号化時間削減,30 % のメモリ節約を実現している。ネットワークシミュレーションでは、バイナリ最適化は通信時間をsecp384r1で22.1\%、シミュレーション時間をsecp521r1で25.4\%削減する。この結果は,提案アルゴリズムのスケーラビリティ,効率,実用性を示すものである。ソースコードは受理後、公開される。

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