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(m2).

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(m2, r2), r3) = Eke(m1, r1) · Eke

(m2, r2) · r32 mod N︸ ︷︷ ︸Eke

(0,r3)

= Eke(m1 +m2, r1r2r3)

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h r1, r2, r3 ∈ Z

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D(çQï/ Ü:çQ#Ñ

(1σ, ke,m,Eke(m′)) = m ·m′

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(m, r′)hmÍ#g

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©ù?#gHr+1 = 0

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k=0

Hk −

r∑

k=0

Hk+1 = H0 = I

⇒ H∗ = (I −H)−1.

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H∗1,λ

â`gá|hÑW (1, λ)(x)

Ì # \g#gÐ#4/#/f(x)

h2#q##\4f : Rn → R

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BP Ì g4#/#Dg:¼

(1, λ)hH∗

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Í#gM g#hg©##Ô#Y_ïYh

I −H4Ô/h# Ôª¼ gÑ\#È#î|:Òg4Ñ#Ch

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HhÛ##8gñh#4#ÑñhÒY_ïCÍ©|FÓª

det(I −H) s 547g#gH∗

1,λ = (−1)λ+1 detM = f(x).

01#$IQE=Ö)LÖý=Ö ÏófÒ Ú 4ÑFhCq##\4C#gP# \g|hªÒgá|hÑÒg#gì:4

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Ea(m1, r1)·Ea(m2, r2) := (gr1+r2 mod p,m1·m2·y(r1+r2) mod p) = Ea(m1·m2, r1+r2).

7g#gÛ#&hÑ44ï# çQ#ÑYFh#Ѽ Ô6Û#Ñ\gª Ôª¼"#Ñ#Ѽ?#ô#Ûg4¯Ü64 #×#Ññhª¯?h ##×Ô#Ñ #×hÑ44ï# ëqgé\î|#4 4 :/ih í Û 0m,Ýdg@_IQ&&()-?-Þì Ó4g(#y##Ô#ÑPÎh\¼?

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(Ea(Eb(m, r′)), r) =

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r′mod p,m · gxrg′

x′r′mod p)

= (g′r′

mod p, gr mod p,m · gxrg′x′r′

mod p)

= Eb(Ea(m, r), r′).

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′), r)#hÑ44#úD\¼ªÜ:ùͧh8¾:#:D:ͧh#D#î|:.Í©Pg?h ¹Ü

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m = Ls(H(Gα mod N)−Ns

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)

= Ls((N + 1)m mod N s+1).

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(N + 1)m1+m2 mod N s+1)

= Ea(m1, r1) · Ea(m2, r2).

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N = pqÝ#:

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mod N)Ns

(N + 1)m mod N s+1)

:= (gr mod N, g′r′

mod N, (hrh′r′

mod N)Ns

(N + 1)m mod N s+1).

Ì #g

Eb(Ea(m, r), r′) = (g′r

mod N, gr mod N, (hrh′r′

mod N)Ns

(N + 1)m mod N s+1).

7g#ghâ©4Ó4gEa(Eb(m, r

′), r)#QhÑ44ï#úD\¼ªÜ:ùÍÒh(Fh":ͧh(#Cî|:פͩôg_Ü

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′) Ì ð4Ô/h

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Eb(Ea(m, r), r′) = (g′r

mod N, gr mod N, (hrh′r′

mod N)Ns

(N + 1)m mod N s+1)

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Í©Èg4#/

I(Gα mod N)−Ns

= (hrh′r′

mod N)Ns

(N + 1)m mod N s+1(gαr mod N)−Ns

= (gαrh′r′

mod N)Ns

(N + 1)m mod N s+1(gαr mod N)−Ns

= (h′r′

mod N)Ns

(N + 1)m mod N s+1

= (g′βr′

mod N)Ns

(N + 1)m mod N s+1

=: H.

7g#g(F,H) = Ea(m, r)

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(x : y : z) ∼ (x′ : y′ : z′) ⇔ ∃ λ ∈ R∗ : λx = x′, λy = y′, λz = z′.

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(x1 : y1 : z1)h

(x2 : y2 : z2)4QhPgÑÑ/g#:ÓªòRÓ4g

Z NsZÍ©òFhy#D#

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Ì FÓ44 #4Ô#ÑgÕz1

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(x, z)−#Ññh#

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R§q4ÑÑRÍ©q4#

g#:Ó4×gá|_4&|_x#hòC##Fâ6# Ì ?#D&#Fh

y|hPÔ6P##Dh

Í©Fh\y = 1

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(x : y : z)#RÍ*Ô8gg4g

(x/y, z/y)h #È gª¤¼PgÑggªg#ggª Ô¼

(0, 0) Ì #òªÓ4gòhAÝ64ª

(x, z)§4Ô/h# h

(−x,−z)fÑh#×h§# Ó?4

46g_4#Ðh \î|# ×###âª##(x3, z3)

hK¤Í§È64ª(x1, z1)

h (x2, z2)q4

x1 6= x2

F_QÔ6òg4#/ Ôª¼C#Dq4ÑÑRÍ#44#Pq4#Ññ_h

x3 = x1 + x2 +(z1 − λx1)(2aλ+ 3bλ2)

1 + aλ2 + bλ3,

z3 = λ(x3 + x1) − z1,Í#g

λ =z1 − z2

x1 − x2

.

Ïóx1 = x2

#Q|_Òͧ 4#Ô#Ñò64ª(x1, z1)

Í©ò4Ô/hP#ò84(x3, z3)

h

x3 = 2x1 +(z1 − λz1)(2aλ+ 3bλ2)

1 + aλ2 + bλ3,

z3 = λ(x3 + x1) − z1,Í#g

λ =3x1

2 + az12

1 − 3bz12 − 2ax1z1

.

Ïóò# Ó?4#Ch&#h \î|# Í©ð#g #ðh#gYq4#Ññ_h Ì (4Ô/h#q4Ý#ÑñhÍ©ò|RÓ4D×gFhÑÑ4Th\hÔ84/#

pÜ. #g4:¼PhAgÑÑ/g#:Ó4ggâ8g

kK5q4§q#:#g \hÑgfü2\

E1(Z NsZ) := P ∈ E(Z NsZ) : P #gg

(0 : 1 : 0)E(Z NZ).

Ì #gâ|q4hQgÑggª(x : y : z) ∈ E1(Z NsZ)

#4Ñ §|_N | x,N | z

h N - y

Ùà÷ 4# g©#gÑÑ/g#:Ó4

z = x3 + axz2 + bz3RÓªg

Z NsZ ì ÓªgPhª¼

N | xáÈ ñëE/ëòðcõø/çÙôäñ õæñ

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< 4

Í©òî| ##á#ò4Ñ/4CÍ#gN | z

fÏó|hÒ#Dq4Q

w(x) = x3 + ax7 + bx9 + 2a2x11 + 5abx13 + (5a3 + 3b2)x15 + 21a2bx17 + · · ·

ënq4#h#ÑÈ4ÑÓ?#×#Ègá|_4ÛÔª¼Qg_4 í Òù?#gN | x

#4Ó4gÛ#w(x)

î|#D

Z NsZh

N3 | w(x)

ü2\ψ : N(Z NsZ) → E1(Z NsZ)

Íx 7→ (x : 1 : w(x))

Ì #ÐYh4fh/#Ð#Ô#44#N j(Z NsZ)

# gψ§#ò#Ô#44#

Ej(Z NsZ) = (x : 1 : z) ∈ E1(Z NsZ) : N j|xh

N 3j|z

hE1(Z NsZ)

n ÔªÓ?4#Ѽ4â Es(Z NsZ) = (0 : 1 : 0).Ì #ÝYh

ψÔ# ¾:g\Ó4Ýh |h

gg:hô#444###46g:gg×Ñ#4#4ðòD#hÈy44#ô#444##gÑq4ÈhÑÑ

sâ7È #ggy44##444##Þq4

N j(Z NsZ)/N j+1(Z NsZ)y#

44#Ej(Z NsZ)/Ej+1(Z NsZ)

<ϤQ|h:g#Ññhgâͧò4\

|Ej(Z NsZ)| = N · |Ej+1(Z NsZ)|

q4ÒhÑÑ1 ≤ j ≤ s− 1

7g#g|E1(Z NsZ)| = N s−1

¿h|_§q4s = 2

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Z NZh

E1(Z N2Z)

¿RÍÍ©Fhð4Ó4h&¯/#ÑgqhÝ#Ññqh##Þh`#Ý84(x1 : 1 : w(x1))

h (x2 : 1 : w(x2))

Ì #ò#§#ò64ª(x3 : 1 : w(x3))

Í#g

x3 = (x1 + x2) + a(−2x1x24 − 4x1

2x23 − 4x1

3x22 − 2x1

4x2)

+b(−3x1x26 − 9x1

2x25 − 15x1

3x24 − 15x1

4x23 − 9x1

5x22 − 3x1

6x2)ëP#65 í

+a2(−2x1x28 + 8x1

3x26 + 16x1

4x25 + 16x1

5x24 + 8x1

6x23 − 2x1

8x2) + · · · .

ÝhÑF ¼ðgª4# âE(Z NsZ)

Èyî|#×44#Íp gª¤¼(0 : 1 : 0)

Qù?#gE1(Z NsZ)

Ò#DÎ4g#gÑÕh7#ò #\4yYhPq4E(Z NsZ)

E(Z NZ)

â#Í©ò4\

|E(Z NsZ)| = |E1(Z NsZ)| · |E(Z NZ)|

= N s−1 · |E(Z NZ)|.

Ö 42# gg/4h##Ðg:¼?/4:¼?:FAÈ#<q4ÑÑRÍ#g\4#7Í©©#g g4# g

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Q" !wº &y ' ' ³(­)³C²ï±®À&ZÁ+³ ' ' ³®YL²E ,. < N

#§64ªPi = (Ni : 1 : 0)

4E(Z N2Z)

Ì #\¼h§hÝ64:hª7ThÑï¼ò_864ªA4E(Z N2Z)

Ì g4#/m ·Pi

Í©|FÓª##hÔ6RÓªÙfá|_4BP#65#g Ó?4#hC#h \î|# ûpP4\Ý|_

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mP1

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N s−1P1 = (0 : 1 : 0).

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E : y2z = x3 + axz2 + bz3Ó4g

Z NZâHhâ

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Ô6D#D4 ghE(Z NZ)

Ì #gÛÎ#RÍÑ 4òhM

64Ѽ?#4hѹÜó×gá#ÓhhÑgªÈQÎ#ÍÑ 4h§#×Th\4_hhN = pq

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p, qhòÎ#ÍÒÛ#g

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Q′ = (x′ : y′ : z′) ∈ E(Z N2Z)h \#

Q = NQ′

ü2\P1 := (N : 1 : 0) ∈ E(Z N2Z)

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Ì ###Ô#ÑÎh\¼Cg4#:§h2# #Ñ#NëTh #g#g#84

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(m+N)P1 = ((m+N)N : 1 : 0) = (mN : 1 : 0) ∈ E(Z N2Z)

Í©§FhhÑ \î|#mP1 = Pm

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Ì #`AhÑÓhhÑ q47#©4g#ghÑ_4#4Ó4gQP#DqhÑÑRÍ#Ýg\4#gDFG,&-ÞÌ g#g:¼?/×gh4

m ∈ Z NZ#?4×h 4 g4g

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Ì #Èg##g:¯?§#ò64ªC ∈ E(Z N2Z)

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N'4Ô/h

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yë)¿h|_ͧ×|FÓ4Z NZ ' E1(Z N2Z)

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h(m1+m2)

FhÝÔ6©g4#/ ¾:#:`Ôª¼Ý # ##©g##g:¯?C1

h C2

;7g#ghâ4Í©§Fh \î|##DhÑ44# # h© #

(E(m1), E(m2)) := E(m1) +E(m2) = E(m1 +m2)4h #

(E(m1), E(m2)) := E(m1) + E(m2) + r′Q = E(m1 +m2)

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Q" !wº &y ' ' ³(­)³C²ï±®À&ZÁ+³ ' ' ³®YL²E ,. <G<

Í1 ≤ r′ < N

×4 g<ÈÔ#Ñ #g#ÑF<ù?#gÒ#gh4\M

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q4!\f|_fAÑñh4©g#4#4âªHhâhÍ©Ò#?4r ∈ 1, . . . , N−1

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C1 = r1Q+m1P1

h C2 = r2Q+m2P1

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N − 1ûpFh&4#4ò#hÑ4#Chq4#ÝC4Ô/h# #\Í

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r′ ∈ 1, . . . , N − 1Ðh 4Ѽ

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Q

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N = pqh

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(Z N2Z)∗4Ch 4

N ð6RͧgD

(Z N2Z)∗ gg DÍ#\#gcÑgÒP#ò#Ô#44#Qh

N Q6RÍ©gg

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Í©×#RÍg4# ggÑÑ/òg#:Ó4gÓ4g

E(Z Ns+1Z)q4

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FhòhA#Ô/Ñ\ggÑñ_##Dq4YhÑK44#â|gÝù?g\hP#654â kK5Õh P N HÛ 0m,E?%010ZIKÞÌ 4g#g_ÈÎh\¼

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#?4s > 0

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•÷ #?hPÛh 4gÑÑ/g#:Ó4

E : y2z = x3 + axz2 + bz3RÓªg

Z NZâ`Hhâ

gcd(N, 6(4a3 + 27b2)) = 1Ðü2\

M = |E(Fp)| · |E(Fq)|

•÷ #?h64ª

Q = (x : y : z)Í

ord(Q)|ME(Z Ns+1Z)

Ì #64QFhðÔ8q4# Ôª¼QhÎ#PYh 464ª

Q′ = (x′ : y′ : z′) ∈ E(Z Ns+1Z)h

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ëqgÝù?g\4P#65 í í¿RÍÑ\

P1 := (N : 1 : w(N)) = (N : 1 : N 3 + aN 7 + · · · ) ∈ E(Z Ns+1Z)

ûpȯ_Î4ÈgÛ#zܤg?4 |_È#ªÑ2# g4gÝ4F\|h

s + 1ëqg

ù?g\4P#65 í n #òFhQ#RÍ |_ P1

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N sP1 = O

Ì ###Ô#ÑÝÎh\¼&g4#:DhN, s

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Q

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E(Z NZ)

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HJ01G,&-ÞÌ ggRÓ4g#ògh4

m ∈ Z NsZg4#/

MC = r(MQ) +mMP1 = mMP1 := m′P1 = (m′N + · · · : 1 : (m′N)3 + · · · ).

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Í©×4Ô/hÛ#gh4hm = m′M−1 mod N s

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Ej(Z NsZ)/Ej+1(Z NsZ)

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|E(Z NZ)|Í#g

N<## #\

h`¤Í©YÑñh4ò#gh 4Ó4g&h 46hC ∈ E(Z Ns+1Z)

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Q

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i∈S

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i

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