CONSTRUCTING PAIRING-FRIENDLY GENUS 2 CURVES

W kryptografii opartej na iloczynach dwuliniowych stosuje się specjalne krzywe, dla których iloczyny dwuliniowe Weila i Tate można efektywnie obliczyć. Takie krzywe, zwykle nazywane pairing-friendly, mają mały stopień zanurzeniowy i wymagają specjalnej konstrukcji. W praktyce stosuje się głównie krzywe eliptyczne i hipereliptyczne genusu 2. Konstrukcje takich krzywych opierają się na metodzie mnożeń zespolonych (CM metodzie) i stąd ograniczają się do krzywych, których pierścień endomorfizmów jakobianu jest generowany przez odpowiednio małe liczby. Aby skonstruować krzywą najpierw wyznacza się parametry jej jakobianu, które zwykle są dane przez liczby Weila dla krzywych genusu 2, a następnie stosuje się CM metodę, aby znaleźć równanie krzywej. Freeman, Scott i Teske zebrali i opisali w ujednolicony sposób metody konstruowania krzywych eliptycznych z danym stopniem zanurzeniowym. Istnieje kilka różnych podejść do konstruowania krzywych genusu 2, z których pierwsze podali Freeman, Stevenhagen i Streng, Kawazoe-Takahashi i Freeman-Satoh. W tym opracowaniu opisujemy podejście oparte na idei autora, w którym wykorzystujemy opowiednie wielomiany wielu zmiennych, aby jako ich wartości otrzymywać liczby Weila odpowiadające jakobianom krzywych genusu 2 z danym stopniem zanurzeniowym. Takie podejście pozwala konstruować zarówno krzywe genusu 2 o jakobianie absolutnie prostym oraz prostym, ale nie absolutnie prostym. Podajemy bezpośrednie wzory, które wyznaczają rodziny parametryczne krzywych genusu 2 z danym stopniem zanurzeniowym.