NTRU

介绍

NTRU(Number Theory Research Unit),NTRU是一个带有专利保护的开源公开密钥加密系统,使用基于格的加密算法来加密数据。它包括两部分算法:NTRUEncrypt用来加密,NTRUSign用来进行数字签名,可以抗量子计算机攻击。

百度百科:链接  参考:链接1   链接2

 

算法流程

详细介绍:链接

秘钥产生

NTRU算法构建在多项式环R=Z [X] / XN - 1上,所有多项式为次数为N-1的一元多项式,L(a,b)表示环中有a个系数为1,b个系数为-1,其余的为0的全体整系数多项式

 最后,公钥,私钥( f,fp

难点:

1、如何判断多项式是否存在逆元?

可以将多项式系数构成一个循环矩阵,然后根据线性代数相关知识,求解矩阵行列式的值,根据行列式是否是0判断多项式的逆是否存在。

2、若逆元存在,如何求?

原理:扩展欧几里得算法

参考:链接

3、多项式是如何运算的?

3.1 多项式如何卷积?

多项式a,b,做卷积 a*b

快速卷积计算:请参考(链接

加密

 

dr 表示多项式  r 中非零系数的个数

 难点:

1、明文消息是如何编码成多项式的?

参考:信息论与编码

2、如何随机生成多项式?

在进行NTRU算法时,需要随机产生三个多项式f,g,r,下面给出系数为三元整数 [-1,0,1] 的(NTRU-1998)f 多项式的随机产生算法:

算法基本思想:

1、将 f 中系数的位置作为要产生的随机数 i ,如果产生的随机数个数为奇数时,则令 f(i) = 1,产生的随机数个数为偶数时,则令 f(i) = -1,由于是以 f 中系数的位置作为随机数,则 f 中 1 和 -1 分布式均匀的

2、d 表示 f 中产生系数为1的个数为d,产生系数为-1的个数为  d-1 

3、步骤1~3 是数据初始化

4、步骤4使用时间函数clock() 作为随机数种子

5、步骤5~12是do循环,其中步骤6产生0 ~ N-1 之间的随机数,步骤7~9判断值为0时,将1或者-1作为 f(i) 的值,步骤11 判断1和-1的个数之和为2d-1时退出

解密

 难点:

1、如何计算多项式模一个多项式?

例:

算法:

 

过程:

疑问:与p好像没关系啊!!!

2、如何计算 ( x+2 )*a(x)?

简单举例

posted @ 2021-01-10 23:56  PamShao  阅读(1984)  评论(0编辑  收藏  举报