Прикладная дискретная математика. Приложение
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



ПДМ. Приложение:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Прикладная дискретная математика. Приложение, 2023, выпуск 16, страницы 114–117
DOI: https://doi.org/10.17223/2226308X/16/29
(Mi pdma622)
 

Математические методы криптографии

Efficient matrix multiplication for cryptography with a companion matrix over $\mathbb{F}_2$

S. Palab

a Sobolev Institute of Mathematics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Novosibirsk
b Novosibirsk State University
Список литературы:
Аннотация: A number of schemes in cryptography and other allied areas require operations on matrices that are computationally expensive. However, the computational load due to standard operations like multiplication can be drastically reduced by the choice of special matrices. One such special matrix is the companion matrix of a monic polynomial of degree $n$ over a finite field. Due to its cyclic structure and sparseness property, such a matrix not only helps us to reduce the complexity of matrix multiplication but also can be applied for cryptographic purposes. In this paper, an algorithm is proposed for the multiplication of an arbitrary matrix with a companion matrix over a finite field of order $p$. In our algorithm, we not only reduce the complexity but also minimize the number of multiplication operations as much as possible. The complexity of multiplication of any $n \times n$ matrix with a companion matrix of a monic polynomial of degree $n$ is $\mathcal{O}(n^2)$, whereas the complexity of standard matrix multiplication is $\mathcal{O}(n^3)$. Moreover, the number of multiplication operations is $n^2-nt$, $0 \leq t <n$, and $0$ for the fields $\mathbb{F}_p$ and $\mathbb{F}_2$ of order $p$ and $2$, respectively, which is far less than $n^3$ multiplications required for standard matrix multiplication.
Ключевые слова: companion matrix, matrix multiplication, cryptology.
Финансовая поддержка
The work was supported by the Mathematical Center in Akademgorodok under the agreement No. 075-15-2022-282 with the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation.
Тип публикации: Статья
УДК: 519.7
Образец цитирования: S. Pal, “Efficient matrix multiplication for cryptography with a companion matrix over $\mathbb{F}_2$”, ПДМ. Приложение, 2023, № 16, 114–117
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{Pal23}
\by S.~Pal
\paper Efficient matrix multiplication for cryptography with~a companion matrix over $\mathbb{F}_2$
\jour ПДМ. Приложение
\yr 2023
\issue 16
\pages 114--117
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/pdma622}
\crossref{https://doi.org/10.17223/2226308X/16/29}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/pdma622
  • https://www.mathnet.ru/rus/pdma/y2023/i16/p114
  • Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Прикладная дискретная математика. Приложение
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024