Discrete-Logarithm

在哪種情況下,數字域篩/索引演算求解離散對數更快?

  • March 5, 2021

給定正常的離散對數問題:

$$ a = b^c \mod{P} $$

帶素數 $ P $ 和數字 $ a,b,c $

對於哪一種 $ P,b $ NFS/IC 算法比 Baby-Step/Giant-Step+ Pollard 的 Rho ( $ \approx \mathcal{O}(\sqrt{q}) $ )?

(和 $ q $ 因式分解的最大素數 $ P-1 $ , 和 $ P $ 大素數)

或者在哪些情況下它使用了 NFS/IC?

使用它的符號,問題是關於Schnorr 群模中離散對數問題的難度 $ P $ , 素數 $ q $ . 我會假設 $ b^q\bmod P=1 $ 和 $ b\bmod P\ne1 $ .

發現 DLP 問題 $ c $ 隨機選擇在 $ [0,q) $ 給定 $ P $ , $ q $ , $ b $ , 和 $ a $ 獲得為 $ b^c\bmod P $ . 根據參數,最知名的算法分為兩個複雜度類別:

  • 介於兩者之間 $ \mathcal O(\sqrt{q},\ln P,\ln\ln P) $

$$ in theory $$和 $ \mathcal O(\sqrt{q},\ln^2 P) $ 對於 Baby-Step/Giant-Step 及其實際改進:具有顯著點的 Pollard 的 Rho(可以有效地分佈並且需要很少的記憶體;參見 Paul C. van Oorschot 和 Michael J. Wiener,Parallel Collision Search with Cryptanalytic Applications期刊密碼學,1999 年)。成本通常表示為 $ \mathcal O(\sqrt{q}) $ 大小整數的乘法 $ P $ ,而這最近被證明要花費 $ \mathcal O(\ln P,\ln\ln P) $ ,看這個

  • 就像是 $ \exp\left( \left(\sqrt[3]{\frac{64}{9}} + o(1)\right)(\ln P)^{\frac{1}{3}}(\ln \ln P)^{\frac{2}{3}}\right) $ ,對於應用於離散對數的數字域篩選器(請參閱)。

在哪些情況下使用 NFS/索引演算?

對於給定的大小 $ q $ ,第一類算法(Pollard’s Rho..)最適合大型 $ P $ . 第二個(NFS)相對較小的速度更快 $ P $ , 包含 $ q $ 一個Sophie Germain 素數(等價地, $ P $ 一個安全的素數)。

對於 256 位 $ q $ , 第一類算法對 8192-bit 更好 $ P $ , 第二個用於 512 位 $ P $ . 我不想探勘交叉點的確切位置,或者 NFS 和 IC 之間的確切區別是什麼。

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/88654