基于新模乘算法的数论变换变型优化的密钥封装方法技术

本发明专利技术属于密钥封装技术领域，提供了基于新模乘算法的数论变换变型优化的密钥封装方法，其技术方案为：获取密钥封装过程中各阶段对应的参与多项式乘法运算的各项多项式系数向量；在密钥封装机制的多项式乘法运算中，将优化后的模乘算法加入至NTT变型算法中，得到优化后的密钥封装机制；其中，模乘算法的优化过程包括：在密钥封装过程中各阶段对应的参与多项式乘法运算中，将原来的两字节乘法优化为单字节乘法，将原来的两个双字节加法，优化后为单字节加一加法，同时删掉减法运算；基于优化后的密钥封装机制进行密钥的生成、加密和解密。在进行优化后算法构建时所需的CPU计数值更少，即所需时间更少效率更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于密钥封装，尤其涉及基于新模乘算法的数论变换变型优化的密钥封装方法。

技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。

2、密钥封装方法在金融领域、电子商务及政府部门等应用领域均可作为可靠且高效的加密方式，用来保证相关安全权益和隐私信息。

3、现在大多数基于格的后量子算法构造过程中都应用了数论变换及其相关算法，包括密钥封装机制：kyber和newhope算法。

4、基于kyber密码封装方法在最初提出并构造的过程中应用的是基于经典蝶形结构的数论变换(number theoretic transform,ntt)算法。该方案中多项式的次数记为n，模数记为q，两者必须满足q≡1 mod 2n这一关系式的限制，因而基于格的密码方案中q的数值选择必须偏大，在实际应用构造中可能导致带宽过大。之后preprocess-then-ntt(ptntt)和kntt算法相继被提出将关系式限制放宽为q≡1 mod n；

5、基于newhope密码封装方法的发展背景与kyber基本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于新模乘算法的数论变换变型优化的密钥封装方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于新模乘算法的数论变换变型优化的密钥封装方法，其特征在于，所述将优化后的模乘算法加入至NTT变型算法中，得到优化后的密钥封装机制，包括：

3.如权利要求2所述的基于新模乘算法的数论变换变型优化的密钥封装方法，其特征在于，在NewHope加密方案中，NTT正向变换时，采用2KNTT分解方法，包括首先按照1KNTT将私钥多项式系数序列和消息按系数奇偶项分成两部分，2KNTT在1KNTT基础上继续分解，分解后得到的多项式长度为n/4，循环分层计算分解完全，即层数为lo...

【技术特征摘要】

1.基于新模乘算法的数论变换变型优化的密钥封装方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于新模乘算法的数论变换变型优化的密钥封装方法，其特征在于，所述将优化后的模乘算法加入至ntt变型算法中，得到优化后的密钥封装机制，包括：

3.如权利要求2所述的基于新模乘算法的数论变换变型优化的密钥封装方法，其特征在于，在newhope加密方案中，ntt正向变换时，采用2kntt分解方法，包括首先按照1kntt将私钥多项式系数序列和消息按系数奇偶项分成两部分，2kntt在1kntt基础上继续分解，分解后得到的多项式长度为n/4，循环分层计算分解完全，即层数为log(n/4)，其中n为多项式次数；

4.如权利要求2所述的基于新模乘算法的数论变换变型优化的密钥封装方法，其特征在于，在newhope加密方案中，ntt正向变换和逆向变换过程均使用gentleman-sande蝶形运算结构，在kyber加密方案中，ntt正向变换和逆向变换过程分别采用cooley-tukey和gentleman-sande蝶形结构。

5.如权利要求2所述的基于新模乘算法的数论变换变型优化的密钥封装方法，其特征在于，利用分治法将ntt循环分层计算时，每...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾祎然，许光午，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：