A study on SIMD parallelization in elliptic curve cryptography
Eliptik eğri kriptografisinde SIMD paralelizasyonu üzerine bir çalışma
- Tez No: 822061
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN HIŞIL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yaşar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Eliptik eğrilerin kriptografi ve kriptanaliz için büyük önemi vardır. Eliptik eğrilerdeki grup yasası nedeniyle eliptik eğri üzerindeki noktalar üzerinden özel bir toplama, dolayısıyla skaler çarpım yapılabilir. Hatta Montgomery merdiveni gibi skaler çarpma işlemini hızlandırmak için bazı yöntemler de vardır. Bu aritmetik hesaplamaların basit olmasına karşın çarpılan bir koordinatı çarpanlarına ayırmak zorlu bir problemdir. Kriptografi mühendisleri bu problemin zorluğuna güvenirler ve buna göre kriptografik algoritmalar geliştirirler. Kısa Weierstrass, Montgomery, Edwards ve Hessian eğrileri gibi birçok eliptik eğri eliptik eğri kriptografisinde kullanılabilir. Geliştirilen uygulamalara bağlı olarak aralarında avantaj ve dezavantajlar vardır. Bu tezde, isteğe bağlı özellikler alanı üzerinde tanımlanan tüm eliptik eğriler için tek koordinatlı toplama formüllerinin tüm istisnai durumların nasıl ele alınacağı gösterilmiştir. Bunlara dayanarak, bu tez, Brier ve Joye'nin ikiye katlama ve toplama formüllerini kullanarak tüm istisnaları verimli bir şekilde ele alarak kısa Weierstrass eliptik eğrileri üzerinde 4-yollu paralel ve SIMD uyumlu bir Montgomery merdiveni uygulaması sunar. Ayrıca, bu tez Montgomery merdiveni için biri 25519 asalı özelinde ve diğeri daha genel olmak üzere iki uygulama da sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
There is great importance of elliptic curves for cryptography and cryptanalysis. Because of the group law on elliptic curves, a special addition, hence scalar multiplication, can be done over the points on the elliptic curve. Even there are some methods to accelerate the speed of scalar multiplication, such as the Montgomery ladder. These arithmetic calculations are straightforward; factoring the multiplied coordinate is a challenging problem. Cryptographic engineers rely on this difficulty of the problem and develop cryptographic algorithms. Multiple elliptic curves are suitable for use in elliptic curve cryptography, such as short Weierstrass, Montgomery, Edwards, and Hessian curves. There are advantages and disadvantages among them, depending on implementations. In this thesis, the single-coordinate addition formulas for all elliptic curves defined over a field of arbitrary characteristics have been shown how to handle all exceptional cases. Based on these, this thesis presents a 4-way parallel and SIMD-friendly Montgomery ladder step on the short Weierstrass form of elliptic curves using Brier and Joye's doubling and addition formulas by handling all exceptions efficiently. Furthermore, this thesis presents two implementations for the Montgomery ladder, one is 25519-prime specific, and the other one is more generic.
Benzer Tezler
- Parallel sparse matrix vector multiplication techniques for shared memory architectures
Paylaşımlı hafıza sistemleri için parallel seyrek matris - dizi çarpım teknikleri
MEHMET BAŞARAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVDET AYKANAT
- Yüzey kurma probleminin transputer tabanlı sistemlerde paralel çözümü
Başlık çevirisi yok
ZİYA MERT GÜRAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. COŞKUN SÖNMEZ
- Yeni bir hata değişik delta ağ maddeli arttırılmış delta ağı (ADA)
Başlık çevirisi yok
M.EBRU KOLUSAYIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET BÜLENT ÖRENCİK
- Aplication of a prototype parallel processing computer for a recurrent neural network model
Başlık çevirisi yok
BEKİR ALPER PAKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
1992
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiSistem ve Kontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KEMAL CILIZ
- The solution of large-scale electromagnetic problems with MLFMA on single-GPU systems
Büyük ölçekli elektromanyetik problemlerin ÇSHÇY ile tekli-GİB sistemlerinde çözümü
MEHMET FATİH ERKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VAKUR BEHÇET ERTÜRK
DR. BARIŞCAN KARAOSMANOĞLU