MISC - 野上　保之

楕円ペアリング暗号のための3次拡大体における演算の効率化に関する考察

小寺雄太, DUQUESNE Sylvain, 白勢政明, 野上保之

電子情報通信学会技術研究報告   116 ( 163(IT2016 21-33) )   2016年

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Dynamic Job Scheduling Method based on Expected Probability of Completion of Voting in Volunteer Computing

Y.Miyakoshi, S.Yasuda, M.Fukushi, K.Watanabe, Y.Nogami

IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems   E98D ( 12 )   2132 - 2140   2015年12月

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記述言語：英語  

DOI： 10.1587/transinf.2015PAP0027

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Dynamic Job Scheduling Method Based on Expected Probability of Completion of Voting in Volunteer Computing

Yuto Miyakoshi, Shinya Yasuda, Kan Watanabe, Masaru Fukushi, Yasuyuki Nogami

IEICE TRANSACTIONS ON INFORMATION AND SYSTEMS   E98D ( 12 )   2132 - 2140   2015年12月

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記述言語：英語   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

This paper addresses the problem of job scheduling in volunteer computing (VC) systems where each computation job is replicated and allocated to multiple participants (workers) to remove incorrect results by a votingmechanism. In the job scheduling of VC, the number of workers to complete a job is an important factor for the system performance; however, it cannot be fixed because some of the workers may secede in real VC. This is the problem that existing methods have not considered in the job scheduling. We propose a dynamic job scheduling method which considers the expected probability of completion (EPC) for each job based on the probability of worker's secession. The key idea of the proposed method is to allocate jobs so that EPC is always greater than a specified value (SPC). By setting SPC as a reasonable value, the proposed method enables to complete jobs without excess allocation, which leads to the higher performance of VC systems. We assume in this paper that worker's secession probability follows Weibull-distribution which is known to reflect more practical situation. We derive parameters for the distribution using actual trace data and compare the performance of the proposed and the previous method under the Weibull-distribution model, as well as the previous constant probability model. Simulation results show that the performance of the proposed method is up to 5 times higher than that of the existing method especially when the time for completing jobs is restricted, while keeping the error rate lower than a required value.

DOI： 10.1587/transinf.2015PAP0027

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その他リンク： https://dblp.uni-trier.de/db/journals/ieicet/ieicet98d.html#MiyakoshiYWFN15

A Consideration on Trace Sequence over Finite Field (情報理論)

野上 保之, 井納 弘人, 土屋 和由

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   115 ( 214 )   25 - 29   2015年9月

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記述言語：英語   出版者・発行元：電子情報通信学会  

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Montgomery multiplication and squaring for Optimal Prime Fields

Hwajeong Seo, Zhe Liu, Yasuyuki Nogami, Jongseok Choi, Howon Kim

COMPUTERS & SECURITY   52   276 - 291   2015年7月

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記述言語：英語   出版者・発行元：ELSEVIER ADVANCED TECHNOLOGY  

Optimal Prime Fields (OPFs) are considered to be one of the best choices for lightweight elliptic curve cryptography implementations on resource-constraint embedded processors. In this paper, we revisit the efficient modular arithmetic over the special prime fields, and present improved implementations of modular multiplication and squaring for OPFs, called Optimal Prime Field Coarsely Integrated Operand Caching (OPF-CIOC) and Coarsely Integrated Sliding Block Doubling (OPF-CISBD) methods. The OPF-CIOC and OPF-CISBD methods follow the general ideas of (consecutive) operand caching and sliding block doubling techniques, respectively. The methods have been carefully optimized and redesigned for Montgomery multiplication and squaring in an integrated fashion. We then evaluate the practical performance of proposed methods on representative 8-bit AVR processor. Experimental results show that the proposed OPF-CIOC and OPF-CISBD methods outperform the previous best known results in ACNS'14 by a factor of 8% and 32%. Furthermore, our methods are implemented in a regular way which helps to reduce the leakage of side-channel information. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.cose.2015.03.005

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Montgomery multiplication and squaring for Optimal Prime Fields

Hwajeong Seo, Zhe Liub, Yasuyuki Nogami, Jongseok Choi, Howon Kim

Computers & Security, online, Elsevier   52   276 - 291   2015年7月

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記述言語：英語  

DOI： 10.1016/j.cose.2015.03.005

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NTRUにAll One Polynomialを適用した方式の検討 (情報セキュリティ)

三隅 晃輝, 野上 保之

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   114 ( 471 )   5 - 10   2015年3月

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

現在主に利用されている公開鍵暗号の多くは,量子コンピューターの実現と,Shorのアルゴリズムによって破られることが示されている.この問題に対して,耐量子暗号と呼ばれる暗号の研究が行われている.NTRU暗号はHoffsteinらによって提案された耐量子暗号であり,円分多項式を用いるため,高速な演算が可能である.本研究では,これに対して円分多項式から自明な因数多項式を除いて与えられるAll One Polynomialと呼ばれる多項式を法とする多項式環All One Polynomial Ringを用いた方式を考える.この環上ではCVMAと呼ばれる乗算アルゴリズムが利用でき,NTRUと同様の理論で安全性に関する考察が行える.

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2次拡大体上の超特異楕円曲線を用いたペアリングの効率化 (情報セキュリティ)

熊野 晶斗, 野上 保之, 白勢 政明

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   114 ( 471 )   11 - 17   2015年3月

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

吉田らは埋め込み次数2の超特異楕円曲線を用いたペアリング暗号におけるベクトル分解問題について詳細に考察を与えた.これをトラップドアとした暗号応用を考えると,ペアリングを高速化,効率化する必要があり,本稿では2次拡大体上の超特異楕円曲線を用いてTateペアリングの効率化を考える.Tateペアリングを構成するMillerのアルゴリズムと最終べきの両方に計算工夫を施した.超特異楕円曲線の性質を利用した計算の効率化,さらには曲線にツイスト写像を用いてMillerループ中の直線計算と接線計算の乗算を1回減らすことによって,どの程度ペアリングが効率化されたかを検討する.

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Associative Rational Points for Improving Random Walkswith Collision-based Attack on Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem

Yasuyuki Nogami, Thomas H. Austin

International Journal of Computer and Information Technology   2015年

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Associative Rational Points for Improving Random Walkswith Collision-based Attack on Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem

Yasuyuki Nogami, Thomas H. Austin

International Journal of Computer and Information Technology   2015年

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記述言語：英語  

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素体上のロジスティック写像による生成系列の自己相関と演算精度に近い周期を持つループについて

宮崎武, 荒木俊輔, 上原聡, 野上保之

電子情報通信学会技術研究報告   114 ( 470(IT2014 62-101) )   2015年

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素体上のロジスティック写像による生成系列の連続増加・減少回数について

宮崎武, 荒木俊輔, 上原聡, 野上保之

情報理論とその応用シンポジウム予稿集(CD-ROM)   38th   2015年

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奇標数体上の多値擬似乱数系列の値の分布について

小池将太, 野上保之, 土屋和由, 上原聡

情報理論とその応用シンポジウム予稿集(CD-ROM)   38th   2015年

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奇標数体上の非原始多項式を用いた擬似乱数系列の生成

小川千晶, 野上保之, 土屋和由, 上原聡

情報理論とその応用シンポジウム予稿集(CD-ROM)   38th   2015年

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逐次拡大体F_x(x=(2⁴)²)における演算の効率化について

實井識人, 野上保之, 日下卓也

情報理論とその応用シンポジウム予稿集(CD-ROM)   38th   2015年

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制御変数が4である有限体上のロジスティック写像による最大周期系列に対する線形複雑度プロファイル

土屋和由, 野上保之

日本応用数理学会年会講演予稿集(CD-ROM)   2015   2015年

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CUDAを用いた多倍長循環ベクトル乗算アルゴリズムの並列化実装 (リコンフィギャラブルシステム)

原村 知志, 籠谷 裕人, 野上 保之, 杉山 裕二

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   113 ( 418 )   109 - 112   2014年1月

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

近年,GPUを数値演算に用いるGPGPUの環境が整い,GPGPUを用いた暗号実装の研究が盛んに行われている.本稿では,ペアリング暗号のための拡大体上で乗算が効率よく行える循環ベクトル乗算アルゴリズムについて,素体の標数を256bitとしてGPUにより実装を行った.その中で,乗算剰余算を効率よく行うために,モンゴメリ乗算を適用した.NVIDIA GeForce GTX680への実装では,CPU(Core i7 3970X)に対して10倍以上遅いという結果になった.

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CUDAを用いた多倍長循環ベクトル乗算アルゴリズムの並列化実装 (コンピュータシステム)

原村 知志, 籠谷 裕人, 野上 保之, 杉山 裕二

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   113 ( 417 )   109 - 112   2014年1月

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

近年,GPUを数値演算に用いるGPGPUの環境が整い,GPGPUを用いた暗号実装の研究が盛んに行われている.本稿では,ペアリング暗号のための拡大体上で乗算が効率よく行える循環ベクトル乗算アルゴリズムについて,素体の標数を256bitとしてGPUにより実装を行った.その中で,乗算剰余算を効率よく行うために,モンゴメリ乗算を適用した.NVIDIA GeForce GTX680への実装では,CPU(Core i7 3970X)に対して10倍以上遅いという結果になった.

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CUDAを用いた多倍長循環ベクトル乗算アルゴリズムの並列化実装 (VLSI設計技術)

原村 知志, 籠谷 裕人, 野上 保之, 杉山 裕二

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   113 ( 416 )   109 - 112   2014年1月

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

近年,GPUを数値演算に用いるGPGPUの環境が整い,GPGPUを用いた暗号実装の研究が盛んに行われている.本稿では,ペアリング暗号のための拡大体上で乗算が効率よく行える循環ベクトル乗算アルゴリズムについて,素体の標数を256bitとしてGPUにより実装を行った.その中で,乗算剰余算を効率よく行うために,モンゴメリ乗算を適用した.NVIDIA GeForce GTX680への実装では,CPU(Core i7 3970X)に対して10倍以上遅いという結果になった.

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An Implementation of Elliptic Curve Scalar Multiplication with Improved Quadrupling of Rational Point (情報理論)

格格日胡, 野上 保之, 白勢 政明

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   113 ( 411 )   45 - 49   2014年1月

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記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿は,改良した4倍算公式を用いた楕円スカラー倍算の実装およびその実験結果を示す。楕円曲線上の点の4倍算は二回の二倍算より効率がよいことが知られている。そのために,複数の基数を用いてスカラーを展開し,その上で,楕円スカラー倍算における点加算の回数をバイナリ法よりも少なく実現することができる。これに加え本稿の提案は,点の加算に座標変換を行い,加算公式の計算コストを有限体上の乗算1回分削減する方法を示す。そして,具体的に256ビット楕円曲線暗号としての実装評価を行う。

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