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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-07-15 10:05 耐量子計算機暗号NTRU hps40961229に対するAVX2を用いた高速実装 ○白井一成・藤岡 淳（神奈川大）・永井 彰（NTT）・安田 幹（工学院大）・齊藤正隆（NTTデータ先端技術）  ISEC2026-59 SITE2026-55 BioX2026-82 HWS2026-55 ICSS2026-74 EMM2026-66 |
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| 抄録 | （和） | 本稿では，耐量子計算機暗号NTRUのパラメータhps40961229を対象として，AVX2を用いた高速実装を行う． 現在，PQCのOSSであるliboqsにおいて，hps40961229のAVX2実装はサポートされていない． そこで，hps40961229における多項式乗算および逆元計算のAVX2実装を行い，その効果を検証する． AVX2による並列化の結果，現在liboqsでサポートされている実装と比較して鍵生成，暗号化，復号におけるサイクル数をそれぞれ約 92.0%，約 71.7%，約79.3% 削減できることを確認した． 特に，逆元計算では，AVX2実装に加え，mod 2上の逆元計算で用いる加算連鎖の最適化や5分割Karatsuba法を適用することで速度向上を図った． |
| （英） | This paper presents a high-performance AVX2 implementation of the post-quantum cryptographic scheme NTRU with the parameter set hps40961229. Currently, the AVX2 implementation of hps40961229 is not supported in the widely used open-source post-quantum cryptography library, liboqs. To address this issue, we develop AVX2-based implementations of polynomial multiplication and polynomial inversion for hps40961229 and evaluate their performance. Experimental results show that the proposed implementation reduces the cycle counts for key generation, encapsulation, and decapsulation by approximately 92.0%, 71.7%, and 79.3%, respectively, compared with the existing liboqs implementation. In particular, the polynomial inversion operation is further accelerated by combining an AVX2 implementation with a five-way Karatsuba multiplication method and optimizing the addition chain for inversion in moduli 2. |
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| キーワード | （和） | NTRU / AVX2 / Karatsuba法 / liboqs / Bernstein-Yang法 / Itoh-Tsujii法 / / |
| （英） | NTRU / AVX2 / Karatsuba algorithm / liboqs / Bernstein-Yang algorithm / Itoh-Tsujii algorithm / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 126, no. 107, ISEC2026-59, pp. 322-329, 2026年7月. | |
| 資料番号 | ISEC2026-59 | |
| 発行日 | 2026-07-06 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | ISEC2026-59 SITE2026-55 BioX2026-82 HWS2026-55 ICSS2026-74 EMM2026-66 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | BioX HWS ISEC SITE ICSS EMM IPSJ-CSEC IPSJ-SPT |
| 開催期間 | 2026-07-13 - 2026-07-15 |
| 開催地（和） | 札幌コンベンションセンター |
| 開催地（英） | Sapporo Convention Center |
| テーマ（和） | セキュリティ、一般 （セキュリティサマーサミット2026） |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | ISEC |
| 会議コード | 2026-07-BioX-HWS-ISEC-SITE-ICSS-EMM-CSEC-SPT-SEC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 耐量子計算機暗号NTRU hps40961229に対するAVX2を用いた高速実装 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | High-Speed AVX2 Implementation of NTRU-HPS-4096-1229 KEM |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | NTRU / NTRU |
| キーワード(2)（和/英） | AVX2 / AVX2 |
| キーワード(3)（和/英） | Karatsuba法 / Karatsuba algorithm |
| キーワード(4)（和/英） | liboqs / liboqs |
| キーワード(5)（和/英） | Bernstein-Yang法 / Bernstein-Yang algorithm |
| キーワード(6)（和/英） | Itoh-Tsujii法 / Itoh-Tsujii algorithm |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 白井 一成 / Issei Shirai / シライ イッセイ |
| 第1著者 所属（和/英） | 神奈川大学 (略称： 神奈川大) Kanagawa University (略称： Kanagawa Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 藤岡 淳 / Atsushi Fujioka / フジオカ アツシ |
| 第2著者 所属（和/英） | 神奈川大学 (略称： 神奈川大) Kanagawa University (略称： Kanagawa Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 永井 彰 / Akira Nagai / ナガイ アキラ |
| 第3著者 所属（和/英） | NTT社会情報研究所 (略称： NTT) NTT Social Infomation Laboratories (略称： NTT) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 安田 幹 / Kan Yasuda / ヤスダ カン |
| 第4著者 所属（和/英） | 工学院大学 (略称： 工学院大) Kogakuin University (略称： Kogakuin Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 齊藤 正隆 / Masataka Saito / サイトウ マサタカ |
| 第5著者 所属（和/英） | NTTデータ先端技術 (略称： NTTデータ先端技術) NTT DATA INTELLILINK Corporation (略称： NTT DATA INTELLILINK) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-07-15 10:05:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | ISEC |
| 資料番号 | ISEC2026-59, SITE2026-55, BioX2026-82, HWS2026-55, ICSS2026-74, EMM2026-66 |
| 巻番号（vol） | vol.126 |
| 号番号（no） | no.107(ISEC), no.108(SITE), no.109(BioX), no.110(HWS), no.111(ICSS), no.112(EMM) |
| ページ範囲 | pp.322-329 |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | 2026-07-06 (ISEC, SITE, BioX, HWS, ICSS, EMM) |
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