Tensor Based Multivariate Polynomial Modulo Multiplier for Cryptographic Applications

Zobrazit minimální záznam

dc.contributor.author Paul, Bikram
dc.contributor.author Nath, Angana
dc.contributor.author Krishnaswamy, Srinivasan
dc.contributor.author Pidanič, Jan
dc.contributor.author Němec, Zdeněk
dc.contributor.author Trivedi, Gaurav
dc.date.accessioned 2023-07-12T13:18:40Z
dc.date.available 2023-07-12T13:18:40Z
dc.date.issued 2022
dc.identifier.issn 0018-9340
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10195/81280
dc.description.abstract Modulo polynomial multiplication is an essential mathematical operation in the area of finite field arithmetic. Polynomial functions can be represented as tensors, which can be utilized as basic building blocks for various lattice-based post-quantum cryptography schemes. This paper presents a tensor-based novel modulo multiplication method for multivariate polynomials over GF(2m) and is realized on the hardware platform (FPGA). The proposed method consumes 6.5× less power and achieves more than 6× speedup compared to other contemporary single variable polynomial multiplication implementations. Our method is embarrassingly parallel and easily scalable for multivariate polynomials. Polynomial functions of nine variables, where each variable is of degree 128, are tested with the proposed multiplier, and its corresponding area, power, and power-delay-area product (PDAP) are presented. The computational complexity of single variable and multivariate polynomial multiplications are O(n) and O(np) , respectively, where n is the maximum degree of a polynomial having p variables. Due to its high speed, low latency, and scalability, the proposed modulo multiplier can be used in a wide range of applications. eng
dc.format p. 1-14 eng
dc.language.iso eng
dc.relation.ispartof IEEE Transactions on Computers, volume 2022, issue: Neuveden eng
dc.rights open access (green) eng
dc.subject tensors eng
dc.subject hardware eng
dc.subject throughput eng
dc.subject field programmable gate arrays eng
dc.subject computer architecture eng
dc.subject scalability eng
dc.subject computational complexity eng
dc.subject tenzory cze
dc.subject hardware cze
dc.subject propustnost cze
dc.subject polní programovatelná hradlová pole cze
dc.subject architektura počítače cze
dc.subject škálovatelnost cze
dc.subject výpočetní složitost cze
dc.title Tensor Based Multivariate Polynomial Modulo Multiplier for Cryptographic Applications eng
dc.title.alternative Tenzorový vícerozměrný polynomiální modulo násobič pro kryptografické aplikace cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated Násobení polynomů modulo je základní matematickou operací v oblasti aritmetiky konečných polí. Polynomické funkce lze reprezentovat jako tenzory, které lze využít jako základní stavební kameny pro různá schémata postkvantové kryptografie založená na mřížce. Tento článek představuje novou metodu modulo násobení založenou na tenzorech pro vícerozměrné polynomy nad GF(2m) a je realizována na hardwarové platformě (FPGA). Navržená metoda spotřebovává 6,5× méně energie a dosahuje více než 6× zrychlení ve srovnání s jinými současnými implementacemi násobení polynomů s jednou proměnnou. Naše metoda je trapně paralelní a snadno škálovatelná pro vícerozměrné polynomy. S navrženou násobičkou jsou testovány polynomiální funkce devíti proměnných, kde každá proměnná je stupně 128, a je prezentována její odpovídající plocha, výkon a součin výkonu a zpoždění (PDAP). Výpočetní složitost násobení polynomů s jednou proměnnou je O(n) a vícerozměrných polynomů O(np) , kde n je maximální stupeň polynomu s p proměnnými. Díky vysoké rychlosti, nízké latenci a škálovatelnosti lze navrženou modulovou násobičku použít v širokém spektru aplikací. cze
dc.peerreviewed yes
dc.publicationstatus postprint (accepted) eng
dc.identifier.doi 10.1109/TC.2022.3215638
dc.relation.publisherversion https://ieeexplore.ieee.org/document/9924585
dc.project.ID LTAIN19100/Vývoj bezkontaktní technologie pro inteligentní ochranu zájmových prostor cze
dc.identifier.scopus 2-s2.0-85140719588
dc.identifier.obd 39888111


Tento záznam se objevuje v následujících kolekcích

Zobrazit minimální záznam

Vyhledávání


Rozšířené hledání

Procházet

Můj účet