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Multi-Party Computation for Modular Exponentiation Based on Replicated Secret Sharing 복제된 비밀 공유를 기반으로 하는 모듈식 지수화를 위한 다자간 계산

Kazuma OHARA, Yohei WATANABE, Mitsugu IWAMOTO, Kazuo OHTA

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요약 :

최근에는 알려진 MPC 중에서 높은 효율성을 달성하기 위한 방법으로 RSSS(Replicated Secret Sharing Scheme)를 기반으로 하는 MPC(Multi-party Computation) 프레임워크가 주목을 받고 있습니다. 그러나 RSSS 기반 MPC는 연산의 곱셈 횟수에 비례하여 많은 양과 통신량이 필요하기 때문에 대수 연산과 같은 여러 무거운 계산에는 여전히 비효율적입니다(다른 비밀 공유 기반 MPC의 경우에는 해당되지 않음). ). 본 논문에서는 기수가 공개이고 지수가 비공개인 경우에 가장 많이 사용되는 대수 연산 중 하나인 모듈식 지수화를 위한 RSSS 기반 삼자 계산 프로토콜을 제안합니다. 우리가 제안한 방식은 점근적 의미와 실제적 의미 모두에서 간단하고 효율적입니다. 점근적 효율성에 대해 제안된 방식은 다음을 요구합니다. O(n)-비트 통신 및 O(1) 라운드, 여기서 n 는 최상의 설정에서 비밀 값 크기인 반면, 이전 체계에서는 다음을 요구합니다. O(n2)-비트 통신 및 O(n) 라운드. 실질적인 효율성 측면에서는 분산 환경(예: 분산 원장)에서 안전한 키 관리에 유용한 분산 서명 시나리오에 대한 실험을 통해 프로토콜의 성능을 보여줍니다. 사례 중 하나로서, 우리의 구현은 3,072비트 이산 로그 그룹과 256비트 지수에 대해 대략 300ms의 모듈식 지수화를 수행합니다. 이는 WAN 설정에서도 128비트 보안에 허용되는 매개변수입니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E102-A No.9 pp.1079-1090
발행일
2019/09/01
공개일
온라인 ISSN
1745-1337
DOI
10.1587/transfun.E102.A.1079
원고의 종류
Special Section PAPER (Special Section on Discrete Mathematics and Its Applications)
범주
암호화 및 정보 보안

작성자

Kazuma OHARA
  the NEC corporation,the University of Electro-Communications
Yohei WATANABE
  the University of Electro-Communications,National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)
Mitsugu IWAMOTO
  the University of Electro-Communications
Kazuo OHTA
  the University of Electro-Communications

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