基于NTRU的加密及签名算法研究

贺婧楠; 张振飞

引用本文：

贺婧楠,张振飞.基于NTRU的加密及签名算法研究[J].信息安全学报,2019,4(2):29-36 [点击复制]
HE Jingnan,ZHANG Zhenfei.Encryption and Signature Algorithms from NTRU[J].Journal of Cyber Security,2019,4(2):29-36 [点击复制]

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基于NTRU的加密及签名算法研究
贺婧楠^1,2, 张振飞³
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(1.中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室, 北京中国, 100093;2.密码科学技术国家重点实验室, 北京 5159 信箱, 北京中国, 100878;3.Algorand, Boston, MA, 02119, US)

摘要:

NTRU密码系统作为格密码重要分支，由于其具有结构简洁、计算速度较快、尺寸较小等优点，在后量子密码算法研究中受到广泛关注。美国国家标准与技术研究院（NIST）于2017年11月开始征集后量子密码算法，三个NTRU加密算法（NTRUEncrypt，NTRU Prime，NTRU HRSS）和两个NTRU签名算法（pqNTRUSign，Falcon）进入了第一轮评估。这五个算法在基于NTRU的加密及签名算法中具有代表性，因此本文将从设计思路、参数选择、性能对比、安全性评估方面对其进行介绍。

关键词: NTRU 公钥加密数字签名

DOI：10.19363/J.cnki.cn10-1380/tn.2019.03.04

投稿时间：2018-11-28修订日期：2019-03-01

基金项目:密码科学技术国家重点实验室开放课题（No.MMKFKT201810），"十三五"国家密码发展基金（No.MMJJ20170123）资助。

Encryption and Signature Algorithms from NTRU

HE Jingnan^1,2, ZHANG Zhenfei³

(1.State Key Laboratory of Information Security, Institute of Information Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China;2.State Key Laboratory of Cryptology, Mail Box 5159, Beijing 100878, China;3.Algorand, Boston, MA, 02119, US)

Abstract:

In lattice-based cryptography,the cryptosystem based on NTRU is an important research field which owning benefits such as compact structure and better performance in computation and space.In November,2017,National Institute of Standards and Technology (NIST) called for post-quantum secure algorithms.There are three NTRU encryption algorithms (NTRUEncrypt,NTRU Prime,NTRU HRSS) and two NTRU signature algorithms (pqNTRUSign,Falcon) in the first round submission.Those five NTRU algorithms are representative algorithms of the NTRU cryptosystem.Consequently,in this paper,we will focus on the design rationale,parameter selection,performance and security analysis of those five algorithms.

Key words: NTRU public key encryption digital signature