CSIDH方案短课(沙龙)

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

前置基础

讲稿

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

  1. CM Torsor和方案描述
    1. 简述CM Torsor
    2. 方案概述
    3. 群作用与同源的关系
    4. 密钥空间的选取
  2. 群作用计算
    1. 群作用计算流程
    2. 群作用层面优化介绍
    3. 简述为何高效:无需扩域、仅需x坐标、避免求逆
    4. CSIDH方案计算层次
  3. 安全性简介
    1. 经典安全性:$O(\mathcal{K}^{1/2})$ 中间相遇
    2. 量子安全性:亚指数,512 ~ “60 qbits”
  4. 实用性简介
    1. 优势:NIKE (0-RTT TLS, X3DH中替换经典DH的备选) , 密钥尺寸小
    2. 劣势:计算耗时:一次群作用100ms (2048 ~ NIST-I)
文章作者: 随缘(su1yu4n)
文章链接: https://su1yu4n.github.io/2024/10/15/CSIDH方案分享/
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