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通过替换方法加速GVW算法。 (英语) Zbl 1417.68294号

摘要:GVW算法是一种高效的基于签名的Gröbner基计算算法。本文考虑用线性代数实现GVW算法,并通过替换方法加快GVW。众所周知,Gröbner基的大部分计算时间都花费在多项式的约简上。因此,线性代数技术,例如矩阵运算,已经被广泛用于加速实现。特别是,单向(也称为签名安全)约简用于基于签名的算法,因为签名较大的多项式(或矩阵中的行)只能由签名较小的多项式(行)约简。作者提出了一种新的方法,通过替换方法为基于签名的算法构造稀疏矩阵。具体来说,作者不仅将原始多项式存储在GVW中,还同时记录了许多等效但更稀疏的多项式。在矩阵构造中,用稀疏的等价多项式代替密集的多项式。当矩阵变得更稀疏时,可以更有效地消除它们。提出了两种具体的算法,Block-GVW和LMGVW,它们的组合是Sub-GVW算法。实验结果表明了该方法的有效性。

MSC公司:

68瓦30 符号计算和代数计算
13页第10页 Gröbner基地;理想和模块的其他基础(例如Janet和border基础)
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参考文献:

[1] Buchberger B,Ein Algorithmus zum auffinden der Basiselemente des Restklasseringes nach einem nulldimensionalen多项式(一种寻找零维多项式理想的残差类环的基元的算法),博士论文,奥地利因斯布鲁克因斯布鲁克大学,1965年;《符号计算杂志》英文版,2006,41(3-4):475-511·Zbl 1158.01307号
[2] Lazard D,Gröbner bases,高斯消去和代数方程组的分解,Proc。83年欧洲,Lect。公司注释。科学。,1983, 162: 146-156. ·Zbl 0539.13002号 ·doi:10.1007/3-540-12868-999
[3] Faugère J C,计算Gröbner基(F4)的新高效算法,J.Pure Appl。代数,1999139(1-3):61-88·Zbl 0930.68174号 ·doi:10.1016/S0022-4049(99)00005-5
[4] Courtois N,Klimov A,Patarin J,et al.,求解多维多项式方程组的高效算法,Proc。EUROCRYPT'00,勒克特。公司注释。科学。,2000, 1807: 392-407. ·Zbl 1082.94514号 ·doi:10.1007/3-540-45539-6_27
[5] Ding J、Buchmann J、Mohamed M S E等,《突变体XL》,Proc。SCC’08,2008,16-22。
[6] Faugère,J.C.,计算Gröbner基而不归零的新高效算法(F5),75-82(2002)·Zbl 1072.68664号
[7] Eder C和Perry J,F5C:Faugère的F5算法的一种变体,具有简化的Gröbner基,J.Symb。计算。,2010, 45(12): 1442-1458. ·Zbl 1227.13018号 ·doi:10.1016/j.jsc.2010.06.019
[8] Hashemi A和Ars G,扩展F5标准,J.Symb。计算。,2010, 45(12): 1330-1340. ·Zbl 1218.13014号 ·doi:10.1016/j.jsc.2010.06.013
[9] Arri A和Perry J,修订的F5标准,J.Symb。计算。,2011, 46: 1017-1029. ·Zbl 1230.13023号 ·doi:10.1016/j.jsc.2011年5月5日
[10] Eder,C。;Roune,B.H.,《Gröbner基计算中的签名重写》,331-338(2013),美国纽约·Zbl 1360.68929号
[11] Gao,S.H。;Guan,Y.H。;Volny,F.,计算Gröbner基的新增量算法,13-19(2010),美国纽约·Zbl 1321.68531号
[12] Gao S H、Volny F和Wang M S,计算Gröbner基的新框架,计算数学,2016,85(297):449-465·Zbl 1331.13018号 ·网址:10.1090/com/2969
[13] 孙,Y。;Wang,D.K.,签名相关Gröbner基算法的通用准则,337-344(2011)·兹比尔1323.68630
[14] 孙,Y。;Wang,D.K。;Ma,D.X。;等。,计算可解多项式代数中Gröbner基的基于签名的算法,351-358(2012)·Zbl 1308.68193号
[15] Boyer,B。;Eder,C。;福盖尔,J。;等。,GBLA:Gröbner基线性代数包(2016)·Zbl 1361.13014号
[16] Faugère,J.C。;Lachartre,S.,有限域中Gröbner基计算的并行高斯消去,89-97(2010)
[17] Albrecht M和Perry J,F4/5,预印本,arXiv:1006.4933v2[math.AC],2010年。
[18] Bardet M、Faugère J C和Salvy B,《关于F5 Gröbner基算法的复杂性》,arXiv:11312.16552013·Zbl 1328.68319号
[19] Faugère,J.C。;Rahmany,S.,使用SAGBI-Gröbner基求解对称多项式方程组,151-158(2009),美国纽约·Zbl 1237.13052号
[20] 鲁恩,B.H。;Stillman,M.,实用Gröbner基计算(2012)·Zbl 1308.68185号
[21] Boyer,B。;Eder,C。;Faugère,J.C。;等。,GBLA:Gröbner基线性代数包,135-142(2016)·Zbl 1361.13014号 ·doi:10.1145/2930889.2930914
[22] 孙毅,林德德,王德科,非齐次多项式系统GVW算法的改进,有限域及其应用,2016,41:174-192·Zbl 1370.13021号 ·doi:10.1016/j.ffa.2016.06.002
[23] Albrecht M和Bard G,M4RI库-版本20130416,2013,网址:http://m4ri.sagemath.org。
[24] 孙毅,林德东,王德科,关于利用线性代数实现Gröbner基算法中布尔多项式环上的符号预处理函数,系统科学与复杂性杂志,2016,29(3):789-804·Zbl 1388.13057号 ·doi:10.1007/s11424-015-4085-1
[25] Courtois N,标杆代数、逻辑和约束求解器以及选定难题研究,2013年,http://www.cryptosystem.net/aes/hardproblems.html。
[26] Bogdanov,A。;Knudsen,L.R。;Leander,G。;等。,演示:超轻量分组密码,450-466(2007),柏林-海德堡·Zbl 1142.94334号
[27] Borghoff J,Knudsen L R,Leander G,et al.,细长差分密码分析,密码学杂志,2013,26(1):11-38·Zbl 1291.94060号 ·doi:10.1007/s00145-011-9111-4
[28] 刘国强,金春华,类呈现密码的差分密码分析,设计,密码与密码学,2015,76(3):385-408·Zbl 1359.94613号 ·doi:10.1007/s10623-014-9965-1
[29] Cannière,C.D.,Trivium:受分组密码设计原则启发的流密码构造,171-186(2006)·Zbl 1156.94345号 ·doi:10.1007/11836810_13
[30] 黄泽林,用特征集方法攻击二元和三元,密码学进展-非洲密码2011,LNCS,2011,6737:77-91·兹比尔1280.94070
[31] Eibach T和Völkel G,优化Gröbner bases on Bivium,计算机科学数学2010,3(2):159-172·Zbl 1205.94081号 ·doi:10.1007/s11786-009-0016-7
[32] 黄,Z。;Lin,D.,求解F22以上噪声多项式系统的新方法及其在冷启动密钥恢复中的应用,16-33(2013),加拿大·兹比尔1327.94051 ·doi:10.1007/978-3642-35999-62
[33] Faugère J C和Ars G,使用Gröbner基对非线性滤波器生成器进行代数密码分析,TR第4739号,INRIA,2003年。
[34] Gao X S和Huang Z,有限域方程求解的特征集算法,符号计算杂志,2012,47(6):655-679·Zbl 1273.11176号 ·doi:10.1016/j.jsc.2011.12.025
[35] Buchberger B,检测Gröbner基构造中不必要减少的标准,《欧洲科学院学报》,Lect。公司注释。科学。,柏林施普林格出版社,1979年,72:3-21·Zbl 0417.68029号
[36] Eder C,基于非均匀特征的Gröbner基计算分析,J.Symb。计算。,2013, 59: 21-35. ·Zbl 1311.13037号 ·doi:10.1016/j.jsc.2013.08.001
[37] Gao,S.H。;沃尼,F。;Wang,M.S.,计算Gröbner基的新算法(2010)
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