Method for fast exponential on Galose Fields GF(2n) calculation for cryptographic applications

Keywords: multiplication operation on Galois fields, cryptographic algorithms based on Galois Fields algebra, Galois Fields exponentiation, precomputations

Abstract

The accelerated calculation method of the exponentiation one Galoise Fields GF (2n), which sells group processing k exponent code bits using precomputations for reducing the number of the square and multiplication operations  and, thus, accelerate the calculation process. In the theoretical terms, the proposed method is based on the properties of the operation of exponentiation on Galoise Fields in case  the code of exponent is the degree of number two. The procedures for constructing two precomputations tables, as well as the exponentiation on the Galoise Fields procedure with their use, are described in detail. The presentation is illustrated with numerical examples. It is theoretically shown and experimentally proven that the developed method provides acceleration of the calculation of the exponential on Galoise Fields practically on k times.

References

1. Kopetz H. Internet of Things /H.Kopetz, W. Steiner// Real-Time Systems. Springe, Cham.-2022.-P.325-341.
2. Rayer A. Internet of Things Security and Privacy /A.Rayer, S.Salam // Internet of Things from Hype to Reality. Springer, Cham.-2022.- P.213-246.
3. Rezai A. A New Finite Field Multiplication Algorithm to Improve Elliptic Curve Cryptosystem Implementations / Abdalhossein Rezai, Parviz Keshavarzi // Journal of Information Systems and Telecommunication, - 2013.-Vol. 1, No. 2, P.119-129.
4. Марковський О.П. Використання алгебри полів Галуа для реалізації концепції «нульових знань» при ідентифікації та автентифікації віддалених / О.П.Марковський, Захаріудакіс Ліфтеріс, Максимук В.Р. // Електронне моделювання. Збірник наукових праць. - 2017.- Т.6, №39. - С.33-45.
5. Калмиков І.А. Розробка методу нелінійного шифрування інформації з використанням операції піднесення до степеня для кінцевого поля Галуа / І.А. Калмиков, Е.С. Степанова, К.Т. Тинчеров// Сучасні наукомісткі технології. — 2019.- № 9.- 2019. - С.84—89.

Abstract views: 1
PDF Downloads: 3
Published
2025-03-26
How to Cite
Markovskyi , O., & Nikolskyi , S. (2025). Method for fast exponential on Galose Fields GF(2n) calculation for cryptographic applications. COMPUTER-INTEGRATED TECHNOLOGIES: EDUCATION, SCIENCE, PRODUCTION, (58), 188-196. https://doi.org/10.36910/6775-2524-0560-2025-58-23
Section
Computer science and computer engineering