这段时间研究CSIDH,时间跨度接近一年了。这次分享尽可能降低了门槛,让大家听懂。
个人认为CSIDH方案是数学、计算优化与工科思维的集大成者。同源密码用到的数学比较深,而同源计算也很灵活,可以将群论与工科式的想法结合。这次分享对数学原理和优化都有所覆盖。
CM Torsor的性质没有深入,想了解建议看复环面/复椭圆曲线的复乘理论。
前置基础和讲稿PDF
提纲
前置基础
- 同源基本常识
- 同源的定义
- 同源与子群的对应关系
- 同源计算方法和复杂度:Velu公式(黑盒)
群作用相关概念
- 基本概念、实例
- 自由、可迁、挠子性质 $|G|=|X|$
椭圆曲线相关
- 超奇异椭圆曲线:$\left|E(\mathbb{F}_p)\right |=p+1$
- Montgomery曲线
- 曲线方程
- 二次扭曲与有理点群的对应
- $\mathbb{F}_p-$同构类中的唯一性
讲解内容
- CM Torsor和方案描述
- 简述CM Torsor
- 方案概述
- 群作用与同源的关系
- 密钥空间的选取
- 群作用计算
- 群作用计算流程
- 群作用层面优化介绍
- 简述为何高效:无需扩域、仅需x坐标、避免求逆
- CSIDH方案计算层次
- 安全性简介
- 经典安全性:$O(\mathcal{K}^{1/2})$ 中间相遇
- 量子安全性:亚指数,512 ~ “60 qbits”
- 实用性简介
- 优势:NIKE (0-RTT TLS, X3DH中替换经典DH的备选) , 密钥尺寸小
- 劣势:计算耗时:一次群作用100ms (2048 ~ NIST-I)