Digital Signature Performance of a New Quantum Safe Multivariate Polynomial Public Key Algorithm
Notice bibliographique
Résumé
We discuss the performance of a new quantumsafe multivariate digital signature scheme proposed recently, called the Multivariate Polynomial Public Key Digital Signature (MPPK DS) scheme. Leveraging MPPK KEM or key exchange mechanism, the MPPK DS scheme is established using modular exponentiation with a randomly chosen secret base from a prime field. The security of the MPPK DS algorithm largely benefits from a generalized safe prime associated with the said field and the Euler totient function. We can achieve NIST security levels I, III, and V over a 64-bit prime field, with relatively small public key sizes of 128 bytes, 192 bytes, and 256 bytes for security levels I, III, and V, respectively. The signature sizes are 80 bytes for level I, 120 bytes for level III, and 160 bytes for level V. The MPPK DS scheme offers probabilistic procedures for signing and verification. That is, for each given signing message, a signer can randomly pick a base integer to be used for modular exponentiation with a private key, and a verifier can verify the signature with the digital message, based on the verification relationship, using any randomly selected noise variables. The verification process can be repeated as many times as the verifier wishes for different noise values, however, for a true honest signature, the verification will always pass. This probabilistic feature largely restricts an adversary to perform spoofing attacks. In this paper, we conduct some performance analyses by implementing MPPK DS in Java. We compare its performance with benchmark performances of NIST PQC Round 3 finalists: Rainbow, Dilithium, and Falcon. Overall, the MPPK DS scheme demonstrates equivalent or better performance, and much smaller public key, as well as signature sizes, compared to the three NIST PQC Round 3 finalists.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».