Ring-LWE加密的高效软件实现

Ring-LWE加密的高效软件实现(中文8000字,英文PDF)
摘要
而今，随着量子计算机成为现实，公钥加密，如RSA和ECC已经变得不再安全。本文介绍了基于Ring-LWE难题的后量子公钥加密方案的高效软件实现的最新进展。本项目使用32位的ARM Cortex-M4F微处理器作为目标平台，实现了包括快速离散高斯抽样和高效多项式乘法的优化技术。本实现方案比所有已知的Ring-LWE公钥加密方案的软件实现至少高效七倍以上。而且，进一步地证明了，本方案至少比基于ECC的公钥加密方案高一个数量级。对于中期安全性，要求每次加密121166个周期，每次解密43324个周期。而对于长期安全性，要求每次加密2619939个周期，每次解密96 520个周期。高斯抽样是在平均每个样本28.5个周期的情况下进行的。
关键词：误差环学习(ring-LWE)，软件实现、后量子安全、公钥加密、离散高斯抽样、数论变换