平成21年8月 先端暗号フロンティアセミナー アブストラクト


-暗号フロンティア融合領域-
高木 剛 (はこだて未来大学)
題名: センサノードMICAz上でのペアリング暗号の高速実装
アブストラクト:MICAzは、研究用プロトタイプとして多くの論文で利用されているユビキタスセンサNWシステムである. 2004年以降, MICAz上での公開鍵暗号の高速実装が多く発表されてきている. 例えば, Watro等によるRSA 暗号の実装としてTinyPK, Liu等による楕円曲線暗号の実装であるTinyECC, 更にペアリング暗号の実装としてはTinyTate, TinyPBC, NanoECCなどが報告されている。本講演では, MICAzに標数2の有限体上のηTペアリングを実装し, 演算時間とメモリ使用量について考察を行う. 有限体乗算の高速化アルゴリズムとして, メモリとレジスタ間のコピーが削減可能なBlockComb法を提案し, アセンブリを用いて実装を行った. その結果, 有限体GF(2^{239})を用いたペアリングの演算時間は1.93 秒まで改善され,MICAz上での既存のペアリング実装の中では最速の結果を示した. これにより, ユビキタスセンサNWにおけるペアリング暗号の利用がより現実的なものとなった.

The 1st Meeting for Cryptology Frontier Group Abstract


-Cryptology Frontier Integrated Field-
Tsuyoshi Takagi (Future University Hakodate)
Title: Efficient implementation of pairing-based cryptography on a sensor node.
Abstract: Pairing-based cryptography provides us many novel cryptographic applications such as ID-based cryptosystems and efficient broadcast encryptions. The security problems in ubiquitous sensor networks have been discussed in many papers, and pairing-based cryptography is a crucial technique to solve them. Due to the limited resources in the current sensor mote, it is challenged to optimize the implementation of pairings on sensor motes. In this paper we present an efficient implementation of pairing over MICAz, which is widely used as a sensor node for ubiquitous sensor network. We improved the speed of EtaT pairing by using a new efficient multiplication specialized for ATmega128L, called the block comb method and several optimization techniques to save the number of data load/store operations. The timing of EtaT pairing over GF(2^{239}) achieves about 1.93 sec, which is the fastest implementation of pairing over MICAz to the best of our knowledge. From our dramatic improvement, we now have much high possibility to make pairing-based cryptography for ubiquitous sensor networks practical.

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