Reticulados ideais bem-arredondados via subcorpos ciclotômicos maximais reais de condutor 4p, com p > 2 primo
DOI:
https://doi.org/10.5540/03.2025.011.01.0471Palavras-chave:
Reticulados, Reticulados Bem-arredondados, Reticulados Ideais, Subcorpos Maximais reais, Mergulho Torcido, Canais WiretapResumo
Reticulados são subgrupos aditivos discretos de Rn frequentemente requisitados na busca de soluções por problemas matemáticos diversos, tais como o do empacotamento esférico, e para aplicações em transmissão e segurança de dados. Em particular, os reticulados bem-arredondados têm sido aplicados na transmissão de sinais em canais Wiretap. Em diversos casos, reticulados podem ser obtidos como imagens de ideais em anéis de inteiros de corpos de números via o mergulho canônico ou algum mergulho torcido - são os chamados reticulados ideais. Em 2012, Fukshansky e Petersen provaram que a imagem do anel de inteiros de um corpo de números K através do mergulho canônico σK é um reticulado bem-arredondado se, e somente se, K é ciclotômico. Neste trabalho, provamos que, ao utilizar um certo mergulho torcido σα ao invés de σK, a imagem do anel de inteiros do subcorpo ciclotômico maximal real Q(ζ4p + ζ−1 4p) através de σα é bem-arredondado para qualquer primo ímpar p, em que ζ4p denota a 4p-ésima raiz primitiva da unidade.
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Referências
E. Bayer-Fluckiger, F. Oggier e E. Viterbo. “New algebraic constructions of rotated Zn-lattice constellations for the Rayleigh fading channel”. Em: IEEE Transactions on Information Theory 50.4 (abr. de 2004), pp. 702–714. doi: 10.1109/TIT.2004.825045.
J. Bos, L. Ducas, E. Kiltz, T. Lepoint, V. Lyubashevsky, J. M. Schanck, P. Schwabe e D. Stehlé. CRYSTALS – Kyber: a CCA-secure module-lattice-based KEM. Cryptology ePrint Archive, Report 2017/634. http://eprint.iacr.org/2017/634. 2017.
J. J. Boutros, E. Viterbo, C. Rastello e J. C. Belfiore. “Good lattice constellations for both Rayleigh fading and Gaussian channels”. Em: IEEE Transactions on Information Theory 42.2 (mar. de 1996), pp. 502–518. doi: 10.1109/18.485720.
J. H. Conway e N. J. A. Sloane. Sphere packings, lattices and groups. New York, NY, USA: Spring-Verlag, 1998.
S. I. R. Costa, F. Oggier, A. Campello, J. C. Belfiore e E. Viterbo. Lattices Applied to Coding for Reliable and Secure Communications. Springer, Cham, 2017. doi: 10.1007/978-3-319-67882-5.
M. T. Damir, A. Karrila, L. Amoros, O. W. Gnilke, D. Karpuk e C. Hollanti. “Well-rounded lattices: Towards optimal coset codes for Gaussian and fading wiretap channels”. Em: IEEE Transactions on Information Theory 67.6 (2021), pp. 3645–3663.
R. R. De Araujo e S. I. R. Costa. “Well-rounded algebraic lattices in odd prime dimension”. Em: Arch. Math. 112 (2019), pp. 138–148. doi: 10.1007/s00013-018-1232-7.
L. Fukshansky e K. Petersen. “On well-rounded ideal lattices”. Em: Int. J. Number Theory 8 (1) (2012), pp. 189–206. doi: 10.1142/S179304211250011X.
O. W. Gnilke, A. Barreal, A. Karrila, H. T. Tran, D. Karpuk e C. Hollanti. “Well-Rounded Lattices for Coset Coding in MIMO Wiretap Channels”. Em: IEEE Int. Telecommunication Networks and Applications Conference (ITNAC) (2016), pp. 289–294. doi: 10.1109/ATNAC.2016.7878824.
J. C. Interlando, T. P. Da Nóbrega Neto, T. M. Rodrigues e J. O. D. Lopes. “A note on the integral trace form in cyclotomic fields”. Em: Journal of Algebra and Its Applications 14.04 (2015), p. 1550045. doi: 10.1142/S0219498815500450. url: https://doi.org/10.1142/S0219498815500450.
G. C. Jorge, A. A. De Andrade, S. I. R. Costa e J. E. Strapasson. “Algebraic constructions of densest lattices”. Em: Journal of Algebra 429 (2015), pp. 218–235. doi: https://doi.org/10.1016/j.jalgebra.2014.12.044. url: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021869315000526.
D. Micciancio e O. Regev. “Lattice-based Cryptography”. Em: Post-Quantum Cryptography. Ed. por J. Daniel D. J. Bernstein, J. Buchmann e E. Dahmen. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2009, pp. 147–191. doi: 10.1007/978-3-540-88702-7_5. url: https://doi.org/10.1007/978-3-540-88702-7_5.
National Institute of Standards and Technology - NIST. Post-Quantum Cryptography - Selected Algorithms 2022. Online. Acessado em 08/12/2021, https://csrc.nist.gov/Projects/post-quantum-cryptography/selected-algorithms-2022. 2022.
F. Oggier e E. Viterbo. “Algebraic Number Theory and Code Design for Rayleigh Fading Channels”. Em: Commun. Inf. Theory 1.3 (dez. de 2004), pp. 333–416. doi: 10.1561/0100000003. url: http://dx.doi.org/10.1561/0100000003.
O. W. Oliver, H. T. N. Tran, A. Karilla e C. Hollanti. “Well-Rounded Lattices for Reliability and Security in Rayleigh Fading SISO Channels”. Em: IEEE Information Theory Workshop (ITW) (2016), pp. 359–363. doi: 10.1109/ITW.2016.7606856.
P. Ribenboim. Classical Theory of Algebraic Numbers. Universitext. Springer New York, 2001. isbn: 9780387950709.
P. Samuel e A. J. Silberger. Algebraic Theory of Numbers. Hermann, Paris, 1970.
J. E. Strapasson, A. J. Ferrari, G. C. Jorge e S. I. R. Costa. “Algebraic constructions of rotated unimodular lattices and direct sum of Barnes–Wall lattices”. Em: Journal of Algebra and Its Applications 20.03 (2021), p. 2150029. doi: 10.1142/S0219498821500298. url: https://doi.org/10.1142/S0219498821500298.