수론 변환(Number-Theoretic Transform)란?

고속 푸리에 변환과 같은 개념을 소수를 법으로 하는 정수의 세계에서 수행하는 변환. 다항식의 곱셈을 변환, 계수별 곱셈, 역변환으로 바꾸어, 차수 n일 때 약 n²회 필요한 곱셈을 약 n log n회로 줄인다. 오차가 생기지 않는 정수 계산으로 끝난다. ML-KEM이나 ML-DSA 등 격자 기반 양자 내성 암호 계산의 중심이며, 전용 회로에 의한 고속화가 진행되고 있다.

일본어 명칭: 数論変換

수론 변환(Number-Theoretic Transform)은(는) 하드웨어 보안의 최신 동향 등 1개 분야의 연습 문제 1개에 나와요.

분야: 하드웨어 보안의 최신 동향

도전해 보기: 수론 변환(Number-Theoretic Transform) 관련 문제

격자 기반 양자 내성 암호에서는 차수 n = 256인 다항식의 곱셈을 여러 번 수행한다. 계수끼리 모두 곱하는 소박한 방법으로는 약 n²회, 수론 변환(NTT)을 사용하는 방법으로는 약 n log₂ n회의 곱셈이 필요하다고 하면, NTT를 사용함으로써 곱셈 횟수가 대략 몇 분의 1이 되는지에 가장 가까운 것은?

  1. A약 8분의 1
  2. B약 32분의 1
  3. C약 256분의 1
정답과 해설 보기

정답: B. 약 32분의 1

소박한 방법으로는 n² = 256² = 65,536회, NTT를 사용하는 방법으로는 n log₂ n = 256 × 8 = 2,048회이므로, 65,536 ÷ 2,048 = 32로 약 32분의 1이 됩니다. 수론 변환은 고속 푸리에 변환과 같은 개념을 소수를 법으로 하는 정수의 세계에서 수행하는 변환으로, 변환한 뒤에는 계수별 곱셈만으로 끝납니다. ML-KEM은 계수를 q = 3329를 법으로 하여 다루며 NTT로 계산하는 것을 전제로 설계되어 있으므로, NTT 회로는 양자 내성 암호 가속기의 중심적인 부품이 됩니다. 또한 ML-KEM이나 ML-DSA는 행렬이나 난수를 만드는 데 SHA-3 계열의 함수(SHAKE)를 많이 사용하므로, 그 가속기도 효과가 있습니다.

해설 속 수론 변환(Number-Theoretic Transform)

수론 변환(Number-Theoretic Transform)이(가) 나오는 문제 (1)

  1. 격자 기반 양자 내성 암호에서는 차수 n = 256인 다항식의 곱셈을 여러 번 수행한다. 계수끼리 모두 곱하는 소박한 방법으로는 약 n²회, 수론 변환(NTT)을 사용하는 방법으로는 약 n log₂ n회의 곱셈이 필요하다고 하면, NTT를 사용함으로써 곱셈 횟수가 대략 몇 분의 1이 되는지에 가장 가까운 것은?

관련 용어

양자 내성 암호(Post-Quantum Cryptography) 고속 푸리에 변환(FFT) ML-KEM 기밀 컴퓨팅(Confidential Computing) 레이저 오류 주입(Laser Fault Injection) 로직 로킹(Logic Locking) 섀도 스택(Shadow Stack) 일시적 실행 공격(Transient Execution Attack) 제어 흐름 무결성(Control-Flow Integrity) 포인터 인증(PAC)

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