Elliptic-Curves

帶符號位的單標量乘法

  • May 18, 2016

我想知道是否有一種“簡單”的無計時方式來計算 $ y $ - 座標 $ r G $ , 對於一個秘密標量 $ r $ 和 $ G $ 橢圓曲線的生成器。

對於標量乘法,我們有幾種選擇:1) 使用蒙哥馬利階梯,它提供 $ x $ - 座標,但什麼也沒告訴你 $ y $ -協調; 2) 其他方法,例如 Edwards 曲線上的乘加法。

蒙哥馬利梯子很可愛,因為要獲得對定時攻擊非常安全的東西並不難,所以對於 ECDH 來說,這是一個顯而易見的選擇。但是,簽名方案要求您知道 $ y $ -coordinate,這會導致非常繁瑣的實現要求,例如視窗化標量-mul 的無時間表查找。

我的問題是是否有中間選擇:使用蒙哥馬利 $ x $ - 座標,以及一些其他方法來獲得的符號 $ y $ -座標,然後可以由驗證者使用,避免需要實現時間安全的雙標量-mul操作。我正在考慮在蒙哥馬利曲線上進行某種“僅差分符號”操作。

特別是,我知道“符號”的選擇是任意的:任何一半大小的子集 $ Z_p $ 可以指定為“正”集 $ y $ -座標。有了這個符號定義的自由選擇,有沒有選擇使符號 $ r G $ 易於確定,使用“簡單”算法?

使用 $ x $ - 僅座標,給定一個點 $ G = (x_0,y_0) $ 在橢圓曲線上 $ y^2 = x^3 + ax + b $ 和一個標量 $ r $ ,蒙哥馬利階梯輸出 $ x $ - 座標 $ rG $ . 然而,仔細觀察算法會發現計算中使用的另一個累加器包含 $ x $ - 座標 $ (r+1)G $ . 讓 $ x_1 $ 這 $ x $ - 座標 $ rG $ 和 $ x_2 $ 這 $ x $ - 座標 $ (r+1)G $ , 我們有

$ y_1 = \dfrac{2b+(a+x_0x_1)(x_0+x_1)−x_2(x_0−x_1)^2}{2y_0} $

是個 $ y $ - 座標 $ rG $ . 給定 $ y_1 $ , 它的符號很容易得到。

參見例如 Éric Brier 和 Marc Joye,Weierstraß 橢圓曲線和側通道攻擊。在 D. Naccache 和 P. Paillier,Eds.,公鑰密碼學,卷。《電腦科學講義》第2274頁,第 335-345 頁,Springer-Verlag,2002 年。

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/35382