Рейтинг:3

Различение точек на эллиптических кривых над бинарными полями расширения с помощью Trace

флаг lu

Позволять $Е$ быть эллиптической кривой $^2 + xy ≡ ^3+^2+$ (кривая Вейерштрасса) (в данном случае с характеристикой 2) над бинарным полем расширения $(2^{м})$ с построением многочлена $()$ быть неприводимым примитивным полиномом над $GF(2)$, и разреши $P(x_p,y_p)$ быть точкой на кривой.

Я видел различные реализации и обсуждения (например, это ответ внизу) упомяните, что точки $P$ можно отличить с помощью функции трассировки поля и того, что "можно показать, что для точек в подгруппе кривой простого порядка след $x_p$ координата должна равняться следу $а$ из уравнения эллиптической кривой", т.е.

$Tr(x_p) = \begin{cases} \mbox{a,} & \mbox{if } P \in E \ \mbox{1,} & \mbox{иначе} \end{cases}$

Тем не менее, я не могу найти никакой соответствующей библиографии, которая четко объясняет, почему это верно с математической точки зрения. Может ли кто-нибудь предоставить соответствующую теорию, стоящую за этим? Кроме того, каковы базовые ограничения и условия, необходимые для того, чтобы Trace мог отражать, находится ли точка на кривой или нет?

Спасибо за уделенное время,

poncho avatar
флаг my
На самом деле уравнения Вейерштрасса для четных характеристических кривых различны.
G. Stergiopoulos avatar
флаг lu
Я изменил уравнение, чтобы оно подходило для кривых характеристики 2, спасибо.
kelalaka avatar
флаг in
[Анализ эффективных формул для эллиптических Добавление точки кривой через двоичные поля расширения] (https://sci-hub.st/https://doi.org/10.1109/CISS.2011.5766253)
Рейтинг:3
флаг us

Вот что я мог понять, основываясь на примечаниях к эллиптической кривой здесь: https://crypto.stanford.edu/pbc/notes/elliptic/explicit.html, с учетом точки $P=(x_1,y_1)$ и кривая, определяемая $$Y^2+a_1XY = X^3+a_2X^2+a_4X+a_6$$ затем $х$-координата $2P$ дан кем-то

$$x_2 = \лямбда^2 + а_1\лямбда - а_2 - 2x_1$$

В твоем случае, $а_1=1$. Также $2x_1=0$ потому что поле имеет характеристику 2, и мы можем поменять все знаки минус на знаки плюс по той же причине. Таким образом, формула становится:

$$x_2=\лямбда^2 + \лямбда + а$$

След $x_2$ будет $\text{tr}(\lambda^2) + \text{tr}(\lambda)+\text{tr}(a)$. С $\text{tr}(\lambda^2) = \text{tr}(\lambda)$, это означает $\text{тр}(х)=\текст{тр}(а)$. Таким образом, для любой точки $P$ на кривой, если $P=2Q$ для некоторых $Q$, то след $P$х $х$-координата равна следу $а$.

Если у нас есть циклическая подгруппа нечетного порядка $n$, тогда $2$ имеет некоторое обратное $2^{-1}$ по модулю $n$. Таким образом, начиная с любой точки $P$ в этой подгруппе мы знаем, что $2(2^{-1}P)=P$, значит, существует точка $Q=2^{-1}P$ такой, что $P=2Q$, и, таким образом, его $х$-координата имеет тот же след, что и $а$.

Как правило, каждый элемент подгруппы $2E(GF(2^m)) = \{x+x : x\in E(GF(2^m))\}$ у всех будет один и тот же след.

А как насчет других пунктов? Я не знаю. Может быть, это точки $P$ которые не равны $2Q$ для любой $Q$ все еще может иметь трассировку, равную $\текст{тр}(а)$, или, может быть, вы можете доказать, что они не могут.

knaccc avatar
флаг es
Как рассчитывается tr(x-координата)?
G. Stergiopoulos avatar
флаг lu
Хорошая находка @SamJaques. Я проведу расширенный осмотр в выходные и вернусь к вам по этому поводу.
G. Stergiopoulos avatar
флаг lu
@knaccc $Tr(x)$ над бинарным полем расширения можно вычислить как сумму сопряженных полиномиальных представлений элемента (в этом случае $x$).В терминах эллиптических кривых трассировка имеет отношение к Фробениусу и может быть рассчитана аналогичным (хотя и не идентичным) способом. Проверьте это: https://www.math.uci.edu/~asilverb/bibliography/compress.pdf
kelalaka avatar
флаг in
[Анализ эффективных формул для эллиптических Добавление точки кривой через двоичные поля расширения] (https://sci-hub.st/https://doi.org/10.1109/CISS.2011.5766253)
kelalaka avatar
флаг in
если элемент порождает группу нечетного порядка, то все элементы являются двойными по отношению к некоторым другим. На самом деле. нам нужно больше, чем нечетный, простой порядок. Раздел H вышеприведенной статьи написан лучше и явно упоминает даже регистр!
Sam Jaques avatar
флаг us
Нечетного порядка достаточно, чтобы каждая точка была вдвое больше другой. Я не смог найти в разделе H ничего, что касалось бы случая точек полного порядка в подгруппе четного порядка.
G. Stergiopoulos avatar
флаг lu
Это адекватно охватывает все возможные ситуации для нечетных порядков и, как заявил @SameJaques, кривых четного порядка при вышеупомянутых предположениях. Спасибо! [продолжение]
G. Stergiopoulos avatar
флаг lu
[продолжение] Я попытался перенести это на кривые над простыми полями, но, поскольку $tr$ не является бинарным и не имеет характеристики = 2, я не уверен, что это каким-то образом обобщается над простыми полями.есть идеи?

Ответить или комментировать

Большинство людей не понимают, что склонность к познанию нового открывает путь к обучению и улучшает межличностные связи. В исследованиях Элисон, например, хотя люди могли точно вспомнить, сколько вопросов было задано в их разговорах, они не чувствовали интуитивно связи между вопросами и симпатиями. В четырех исследованиях, в которых участники сами участвовали в разговорах или читали стенограммы чужих разговоров, люди, как правило, не осознавали, что задаваемый вопрос повлияет — или повлиял — на уровень дружбы между собеседниками.