Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   10 ,  No.   2 A pr il   2020 , p p.  146 9 ~ 1476   IS S N: 20 88 - 8708 DOI: 10 .11 591/ ijece . v10 i 2 . pp 1469 - 14 76        1469       Journ al h om e page http: // ij ece.i aesc or e.c om/i nd ex .ph p/IJ ECE   The ne w in teger facto rizati on alg orithm  based on  fer mat’s   factori zation alg orithm   an euler’ s  theorem       Kritsa napo ng  So ms uk   Depa rtment  o C om pute and   Co m m unic at ion  En gine er ing, Fac ul t y   of  T ec hno log y,   Udon T hani Raj abha t   Univer sit y,   Udon  Tha ni ,   41 000,   Th ai l and       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   A pr   7 , 2 019   Re vised  Oct  7 ,   20 19   Accepte Oct  20 , 20 19       Although,   Int eg er  Fact or izati on  is  one  of  th ha rd  proble m to  bre ak  RS A,   m an y   f ac tor ing   technique ar stil dev el op ed.   Ferm at ’s  F ac tor iz a ti on   Algorit hm   (FF A which  has  ver y   high  p erf orm a nce   when  prime   fac tors  ar e   cl ose  to  ea ch  oth er  is  t y pe  of  in te ger   fa ct ori zati on  al gorit hm s.  In  fac t,   th ere  are   two  wa y to  implement  FF A.  The   first  is  call ed  FF A - 1,   it   is  a   proc ess  to   find  the  integer   from   square   ro ot  computing .   B ec ause   thi op er at ion  ta k es  high  computat io cost,   it   consu m es  high  compu ta ti on  ti m to  fi nd   the   result.   The   oth er  m et h od  is  ca l le FF A - which  is  th diffe r ent   tech nique   to  f ind  prime  fac tors.   Although  the   co m puta ti on  loops   are   quite  la rg e,  the re  is  no   square   root  co m puti ng  inc lud ed  int the   co m puta ti on.   In  thi pape r,    the   new  eff ic i en fac to ri z at ion  a lgori thm  is  int r oduce d.   Eul er ’s  the ore m   is  chose to  apply  with  FF to  fi nd  the   addi t ion   result   b et wee n   two  prime  fac tors.   The  adv ant ag of  th pr oposed  m et hod  i tha al m ost  of  square   root   oper ations  are  l eft   out   from   the  computat ion   while   loops  a re   n ot  inc r ea sed ,   they   ar equal  to  the   first  m ethod.  The r efo re ,   if  the   propose m et hod  is  compare with  t he  FF A - 1,   it   implie that  th co m puta ti on  ti m i dec rea se d ,   bec ause   th ere  i no  the  squar root   oper at io and  the  loop are   s ame.    On  the   othe han d,   the   loops  of  t he  proposed  m et hod  are   le ss   tha n   the   sec ond   m et hod.   Th ere fo re,   ti m is  al so  r educ ed .   Furthe r m ore ,   the  propo sed  m et hod  ca be  al so  select ed  to  apply   wi th  m an y   m et hod which  are   m odifi ed  fro m   FF A t dec r ea se  m ore   cost.   Ke yw or d s :   Com pu ta ti on   l oops   Euler ’s  the ore m   Ferm at ’s  factori zat ion   In te ger   facto riz at ion   Pr im e factor s   Copyright   ©   202 0   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e   Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   Kr it sana pong  So m su k,    Dep a rtm ent o f C om pu te an Com m un ic at io E ngineeri ng,   Faculty  of Tec hnology,  U don Tha ni Raj ab ha t Un i ver sit y,   Udo T ha ni, 4 1000, T haila nd   Em a il : kr it sanap on g@u dru. ac .th       1.   INTROD U CTION   Nowa days,  t he   sig nificant  inf or m at ion   is  al ways  e xc ha ng e via  t he   com m un ic at i on  c hannel   connecte t c om pu te syst em   su ch  as  inte rn et Gen e rall y,  this  cha nn el   i the  insec ur channel.  T hat  m eans  at ta cker can  a ccess  data  easi ly   by  us ing   va rio us   te ch niqu es.   W it this  r easo n,   sec ur it for  the  in for m at ion   beco m es  ver i m po rtant.  At  pr ese nt,  m any  secur it al gor it h m wer introd uced   to  protect   the  secre data  sen din over  i ns ec ur c hann el .   Crypto gr a phy  is  one  of  te chn i qu e to  de fend  data  fro m   at ta cker by   us in encr y ption  an decr ypti on   process es I add it io n,   t her e   are  tw ty pe ab ou c rypt ogra ph y.   The   first  i s   sy m m e tric   key   cryptogra ph us in the  sam key   wh ic h   is   cal le secret  key  for  encr y pt ion   an decr y ption  process es .   The   second  is  asy m m e tric   key  cryptogra p hy  ( or  public  key  crypto gr a phy)  [ 1]  us in pair  of   keys   for  e ncr y ption  and  de crypti on I a ddit ion ,   one  key  wh ic i al ways  distri bu te t keep  in  the   key  c e nt er  is   cal le public  ke y.  On   t he  othe ha nd,  the  oth er  key  w hich   is  al ways  kept   secretl by  ow ne r ’s  key  is  cal le pr i vate  key.  R SA   [ 2]  is  the  m os well - kn own  public  ke crypto gr a phy  use f or  both  of  dig it al   sign at ure  a nd   data  encr y ptio n.   T his  al gorithm   is  on e - way   functi on.  That   m eans  it   is   very   easy   to  co m pu te   the  pro du ct ion   of  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 2 A pr i l 202 :   146 9   -   147 6   1470   two  la rg e   pri m nu m ber s .   Nev e rtheless ,   it   beco m es  ve ry  dif ficult   t facto t he  m odulus.  Furthe rm or e,     RSA  has   bee n im pr oved  conti nuously  to  a vo id att ackin g fro m   intruders   [ 3].    In  fact,   if  at ta cker s   can   rec ov e t wo  la r ge   pri m factor of  the   m od ul us t hen  RSA   is  bro ke n.   Althou gh I nte ger   Fact or iz at ion   is  on of   the  ha rd   pro ble m s   to  br ea RSA,  m any  i ntege facto riz at ion  al gorithm s,  suc as   [ 4 - 10]   are  sti ll   de velo p ing   to   fi nd  the  weakness   of  RS wh ic is  not  sti ll   disclose d.     In  ge ner al the   eff ic ie ncy  of  e ach  al go rithm   i base on   c ha racteri sti of  pri m factor s.  F or  exam ple,  if  on e   of  two  pr im factor is  ver s m al l,  Trial   Divisio Al gorithm   (TD A [ 11,  12 ]   is  the  best  al gorithm   for  this   sit uation.  H ow ever,  T DA  be com es  ineff ic ie nt  al gorithm   wh e ne ver  both   of  pri m factor s   are  ve ry  l arg e .   The  ot her   e xa m ple  is  that  if  al pr im e   factor of  p or  q are  ver sm a ll wh ere  a nd  are  re presen te a s   two  la rg pr i m factor of  the  m od ulu s ,   Po ll ard’s  p - [1 3]  sho uld   be  ch os en  to  recover  bo t of   them Ferm at ’s  Fact or iz at ion   Al gori thm   (F FA)  [ 14,  15 ]   disc ov e re by  Pierre  De   Ferm at  in  16 00  is  on of   int eger  factor iz at io a lgorit hm s FFA   can   facto m od ulu ver fast  w hen  the  diff e re nce  bet ween   t wo  la rge  pr im factors  is  s m all.  In   ad diti on t he  oth e f or m   of   m od ulus  whic is  equ al   to  the  diff e re n ce  betwee two  pe rf ect   sq ua re  nu m be rs  is  co ns i dered  instea of  the  f or m   of  the  pro duct ion   betw een  t wo   pri m nu m ber s.    In   f act m any  i m pr ovem ent  of   F FA   al go rithm [16 - 21 ]   wer pr ese nte to  re duce  lo op s I 20 17,  Sp eci fic   Ferm at' Fact o rizat ion   Al gor it h m   Con sider ed  from   (S FFA - X [ 22 ]   was  pro posed   to  red uce  th tim com plexity The  la st  m   digi ts  of   m odulus  are   c onside r ed  to   le ave   m any   un e xpec te val ues  out  from   the  c om pu ta ti on Furthe rm or e,  SF FA - ca be  i ncr ease pe rfor m ance  by  cha ngin t he  value   of  m   w hich   m us t be larg e r. H ow e ver, ass um ing  only  tra di ti on al  FFA is  consi der e d, the re ar e  tw te ch niques t im pl e m ent  FFA.  Both  of  them   hav the  diff e re nt  ad van ta ge  an di sadv a ntage T he  ad va ntage  of   the  first  te c hn i qu e   wh ic is  cal led   FF A - is  s m al loo ps   w he it   is  co m par ed  with  the  ot he te chn i qu w hich  is  cal le FFA - 2.   Howe ver,  eve ry  loops  have  to  com pu te   sq ua re  r oot  op e rati on  w hich  is  not  inclu ded   t F FA - 2.     The  ai m   of   t his  pa per  is  to   pro pose  the   ne inte ger  fact ori zat ion   al gorithm Euler’ s   th eor em   is  ap plied  wit FFA   t get  t he   new   i dea  beh i nd   t he  propose m et ho d.   In   f act the  pro pos ed  m et ho is  f ro m   the  com bi n at io of   the a dvanta ge fr om  b oth   of FF A - 1 an d F FA - 2.       2.   RELATE D  W ORKS   2.1.     Ferme t’ s   fa c to ri z at i on   algorithm F F A   FFA  is  the   one   of  the   m et ho ds  to  fin t wo  la rg e   pri m factor s It  su it t so lve   m od ulus  wh ic bo t of  pr im factors are close to  e ach o t her. A ss um e p , q   are  odd pr im e n um ber s and  is t he   m od ul us  that  n=p* q.   By  u sin Fe rm at ’s  te ch nique,   m us t be  re writte in   the  o t he f orm  as f ollow i ng :     n=x 2 y 2     (1)     w he re,   x= p + q 2 an d y = p - q 2     FFA is disti ng uish e as  tw o   m et ho ds   w hich   ha ve diffe re nt  adv a ntage  a nd  disad va ntage  a s foll ow i ng :     2.2.     FF A - 1   Assignin g, the  init ia value of x   is  n   , fr om  ( 1) ,   is  cal culat e d from  the f ollo wing e qu at io n :     y= 2 - xn     ( 2)     Gen e rall y,  if  is  an  intege r,   t hen   p= x +y   an q=x are  t wo  pr im factor of   n.   On   t he  oth er  ha nd,  x   m us be   increase by  1   to  fin t he  new  value   of  w he nev e it   is  not   the  inte ger .   I fact,  the   proce ss  m us be  re pe at ed   un ti l t he  i ntege r of  y is  foun d. Assi gn i ng l 1   is t he nu m ber   of  loops  for FFA - 1,   t hen     l 1 = p + q 2 - n       ( 3)     Nowa days,   m any  im pr ov e m ents  of  F F A - were  propose t re du ce  l 1   su ch   as  [1 6 - 18 ] Howe ver,   the d isa dvanta ge of  FFA - a nd it ’s  im pr ovin al go rithm s ar e ab ou t c om puti ng  s quare  r oot of inte ge r .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Th new i ntege r factoriz atio n alg or it hm  ba se d on Fer ma t ’s Factoriz ati on  …  ( Kri tsan ap ong S omsuk )   1471   2.3.     FF A - 2   FFA - is  dif fe ren f r om   FF A - 1,   beca us there  is  no   s qu are  r oo c om pu ti ng   i the  m ai proces s.   Fr om  ( 1),  the e qu at io ca n be   rewrit te as  fo l lowing:     4n = u 2 v 2   (4)   w he re,   u = p+ and  v= p q.  As su m ing   the  i ni ti al   value  of  an a re  2 n     and  0,  res pecti ve ly then   r   is   com pu te d by  f ollow i ng equat ion :       r =u 2 v 2 4n     ( 5)   Fr om   (5),   if  is  eq ual  to  0,  and   a re   rec ov e re f ro m   p= u + v 2   and   q= u + v 2 O the  oth ha nd ,     if r  is  not e qu al  to 0,  t he  proce ss is d i vid e as  two cases:   -   Ca se 1 :   r >0 v wil l be inc reas ed by 2  in o rd e to  r e du ce  r u nt il  r  which is  e qu al  t o 0 is  fou nd.   -   Ca se 2 :   r<0,  will  b e inc reas ed by 2  in o rd e to  en la r ge r  unti l r  wh ic is  equ al  t o 0 is  found.     Assignin l 2   is  represe nted  as   the num ber   of  l oops   com pu ta ti on for FF A - 2,   l 2   can  be  c om pute f ro m ,     l 2 =l u +l v     ( 6)     w he re,  l u   is l oo ps   of u an l v   i s lo op s  of  v,     Con si der i ng  l u :   the  i niti al   and target o f   are  2 n     and  p+ q.  Mo reover it   is  al ways  inc rease by 2   then  it  im plied that l u   is eq ual  to l 1 .   Co ns i der i ng l v :   the tar get  r es ult   of  is  p - q an t he  inc r e m ent is 2 ,  the n       l v = p - q 2   ( 7 )     As   FF A - 1,   t he re  are  m any  a lgorit hm i m p rove from   FFA - s uch   as  Estim at ed  Pr im Fact or   (E PF)   f or  est i m ating   the   new   i niti al   values  [ 15 ]   an S pecific  Fe rm at' Fact or iz at ion   Al gorith m   Con sidere f ro m   ( SFF A - X [ 22 ]   to   le ave  unrelat ed   intege rs  f r om   the  com pu ta ti on A lt hough,  inte ger  square  r oo i not   com pu te d,   ti m to  find   pr im factor is  sti ll   hig beca use   of   la r ge  loops.  Ta ble  is  sh ow ad va ntage  a nd   disad va ntage b et ween   FF A - 1 and FF A - 2.       Table  1.   A dv a ntage  a nd  d isa dv a ntage  b et w een FFA - 1 a nd FFA - 2   Facto ri zatio n  Algo rith m   Sq u are  roo t Co m p u tin g   Loo p s   FFA - 1   Every Ti m e   S m all  (Co m p ar ed   with  FFA - 2)   FFA - 2   No n e   Lar g e       2.4.     Eul er’s  t heorem   Euler ’s  The ore m   [2 3]  is  the  theo rem   m od ifie f ro m   Ferm a t’s  li tt le   Theo r e m Assignin   and  gcd( a,  n)=1 (n)=( p 1)* (q 1)=n ( p+q)+1 an a is  r el at ive  pri m e to  (n ) , th e n       ( n) a1 m od  n   (8)     In   f act this  theo rem   is  on of   the  m ai cor es  f or  im plem enting  t he  propose m et hod  m entioned   in   the n e xt secti on.       3.   THE  PROPO SED  METHO D   In   t his  pa per,  the  ne al go rithm   based   on  F FA   is  pr opos e d.   T he  m ai cor is  to  re place   sq ua re  r oot   com pu ti ng   with  m od ular  m ulti plica ti on In  dep t m od ula m ult ipli cat ion   ta kes  lo c os in  com par ison   t sq ua re  root  operati on.  M oreov e r,   t he  lo op s   are  sam as  FF A - 1.   I ad diti on,  th m et ho is  from   the co m bin at io n betwee e ule r’ s t he or em  an F FA.   I n fact ,  (8)  is  r e wr it te as  foll ow i ng :       a n (p +q) +1 m od  n     ( 9)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 2 A pr i l 202 :   146 9   -   147 6   1472   Algori th m :   T he  Pro po se Me thod     Inpu t:   n   Out p ut: p , q   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   u 2 n     Sele ct  c,  w he re  g c d( c , n)= 1   a ←c - 1   m od  n   s←c 2   m od  n   t←a n u+1   m od   n   IF   t= the n   x u 2   y← 2 - xn   Else   y 0.1   En I F   Wh il e y i not  an  inte ger d o   t←t *s   IF  t > the n   t ←t  m od   n   En I F   u u+2   IF  t= the n   x← u 2   y← 2 - xn   En I F   En d Wh il e   p←x+y   q←x y     Be cause  l u = p + q 2 - n     (x   is  increase by  1)   or   p+q - 2 n     (u   is  increas ed  by  2),  the r efore,     if  inc rease by  is  c on si de red,  the p+ q= l u +2 n   .   Assi gnin b,  b= n 2 n 1 a      m od   a nd  c=a - 1   m od  n  the n,     b*c lu = ( n 2 n 1 a    )*(a - 1 ) lu   m od  n   = n 2 n 1 - l u a      m od  n   = n ( 2 n l u ) 1 a     = a n ( p +q ) +1  m od  n   In   fact the  proces be gin s   with  b= n 2 n 1 a    m od   an is  reco m pu te by   us ing   m od ul ar   m ul ti plica ti on  w it c 2   m od   n wh e ne ver the  r esult w hich  is  equ al  t o 1 is  no t fou nd   as  fo ll ow:       b=b*c 2   m od   n     ( 10)     Fr om  ( 10 ),  t he result i s ce rtai nl y equ al  to   w hen e ve the  pr ocess  is  r e p eat ed  l u   ti m es.    Assignin x= u l 2 then  y   can   be   recovere by  usi ng  ( 2).  Howe ver,  it   is  po s sible  that  t her e   a re  s ome  integers assig ned   as  l i   wh e re   i= 0,   1,  2,  ∙∙∙ u - a nd   l i <l u th at   n ( 2 n l i ) 1 a   m od   is  equ al   to  1.  Ne v er thele ss ,   is  no certai nly  an  integer.  Ther e f or e,  t he  process  m us be  rep eat ed  un ti the  b=1   an intege of   is  f ound.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Th new i ntege r factoriz atio n alg or it hm  ba se d on Fer ma t ’s Factoriz ati on  …  ( Kri tsan ap ong S omsuk )   1473   In   fact,  squa re  root  operati on  will   be  process ed  only   wh e is  eq ual  to  1.   Be cause,  l u   is  represe nted  as  loop s   of   the  pro pose m et ho an t he  inc reasin s te is  2,   it   i m plies  that  loo ps   betwee the  m et hod  an F FA - a re   sam e.  In   add it ion,  c 2   m od   sh ould  be  cal cu la te as  the  co ns ta nt  at   first,  because   it   is  oft en  operate in   (10).   Fu rt her m or e,   it   shou l be  assi gn e as   sm al i ntege to  d ec re ase  the  c os t.  T her e fore,   wil be  assi gn e be fore  fin ding a: a=c - m od   n.       Exa m ple 1 :   Fa ct or in g n= 340213  by  us in t he pr opos e m et hod   So l.   Each  step  from  the algorit hm  is at fo ll owin g:     St ep  1 - 2:   u= 1168, c= 2   St ep  3:   a= 2 - 1   m od  3 40 213 = 1701 07     St ep  4:   s= 2 2   m od 34 0213=4     St ep  5:   t =1 70107 339046   m od  3402 13 = 1860 54     St ep  6 - 11:   Be c ause t 1,     y= 0.1     St ep  12 19   (L oops)     Loo p  1:       St ep  13 - 16:   t= 186054 *4 = 744216    Be cause t>3 40 213  t hen 74 4216 m od  34 0213=6 3790       St ep  17:   u= 11 68 + 2= 1170        Loo p  2:       St ep  13:   t= 63790* m od   340213= 255160       St ep  17:   u= 11 70 + 2= 1172       Loo p  3:       St ep  13 - 16:   t= 255160 *4 = 102064 0       Be cause t>3 40 213  t hen 10 20640  m od   3402 13 =1   St ep  17:   u= 11 72 + 2= 1174       St ep  18 21:   B ecause t= 1,  t he n      St ep  19 - 20:   x= 1174 2 =587  a nd y= 2 5 8 7 3 4 0 2 1 3 = 66     Be cause t=1  a nd y is a i ntege (e nd  of lo op), t hen     St ep  23 - 24:   p = 587+ 66 = 653,  q= 587 - 66= 521       Ther e f or e,  the r e are  only  thr e e loops  to  im ple m ent n =3 40213 by  us i ng the  prop os ed  m eth od.     Consideri n F FA - 1:  l 1 = 6 5 3 + 5 2 1 2 - 584= 3   Consideri n F FA - 2:  l v = 6 5 3 - 5 2 1 2 =6 6,   and l 2 =3+ 66 = 69   Ther e f or e,   it   i m plies  that  loops   of  FFA - are   la r ger  tha the   pr opos e m et hod.   H ow e ve r,    FFA - ta ke ti m co m plexity  hig he tha the  pro posed  m et hod,   beca us e   m od ular  m ult ipli cat ion   ta ke low  tim co m plexity   in  c om par iso to   s qu a re  r oot  op e rati on  [24 ] Be cause  n= 3402 13  is  to s m al l,  al m entio ne al gorithm can  so l ve  the   pr oble m   ver quic k.   The   in for m at ion   in  Tab le   is  sho wn  the  m ai proc ess  an loops  of  FF A - 1,   FF A - an the  pro posed  m et hod  to  facto r   340213.   Assum ing   n=7885 828676 501215 63   wh ic is  f ro m   t he  pr oductio betwee p= 10 662004 63   a nd q =7 3961 9701 ( a nd  ha ve  the  sam bits’  le ng t h),  Table  is s ho wn the c om pari so n d ur i ng th r ee al gorithm s to fin d p a nd   of n = 7885 828676 501215 63.         Table  2 .   T he  c om par ison d uri ng th ree alg or it hm s to  so lve  p r ob le m   with n =  3402 13   Facto rization  Algo rith m   Loo p s   Main Proces s   FFA - 1   3   Sq u are  roo t   FFA - 2   69   Multip licatio n   The Prop o sed  M et h o d   3   Multip licatio n       Table  3.   T he  c om par ison d uri ng th ree alg or it hm s to  so lve  pr ob le m  w it n = 788582 867650 121563   Facto rization  Algo rith m   Loo p s   Ti m e  ( Se co n d )   FFA - 1   9 0 2 9 1 0 0 7 9   1 9 .04   FFA - 2   1 0 6 6 2 0 0 4 6 0   2 5 .75   The Prop o sed  M et h o d   9 0 2 9 1 0 0 7 9   2 .82       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 2 A pr i l 202 :   146 9   -   147 6   1474   Fr om   T able  3,   al tho ug the  lo op betwee F FA - a nd   t he  pro po se m et ho a re  sam e,  t he  pro pose m et ho ta kes   tim lower   than  FF A - 1.   In   a ddit ion,  FFA - co nsu m es  the  high est   com pu ta ti on  cost.     In   t he  e xam ple,  the  m et ho is  faste t han  FF A - a nd  FF A - a bout  75%  a nd  8 9%,   res pec ti vely .   Nex t,  ass um ing   n= 104732 9636 821139 813  wh ic is  f rom   the  pr oduc ti on   bet ween   p=19 710741 43  an q=53 134969 (p  an ha ve   the  dif fer e nt  bits’  le ng t h) .   Table  is   show t he  c om par iso durin three   al gorithm s to  f ind   a nd  q of  n=10 473296 3682113 9813.       Table  4 .   T he  c om par ison d uri ng th ree alg or it hm s to  so lve  pr ob le m  w it n = 104732 963682 113981 3   Facto rization  Algo rith m   Loo p s   Ti m e  ( Se co n d )   FFA - 1   2 2 7 8 2 0 6 7 3   2 9 0 .02   FFA - 2   9 4 7 6 8 2 8 9 9   1 4 2 .53   The Prop o sed  M et h o d   2 2 7 8 2 0 6 7 3   4 1 .17       In   T able  4,   t he   pro posed   m et hod  sti ll   ta kes  the  lo west  com pu ta ti on  ti m e.  Howe ver,  FF A - bec om es   faster  tha FF A - 1.   T he  reas on  is  that,  al though  lo ops  of   F FA - are  the  hi gh est F FA - is  slow er  tha FFA - 2,  because  squa re  r oot com pu ti ng b ec om es ineff ic ie nt oper at io w he lo op s a re l arg (b it s le ng t bet ween   p and  a re  diff e ren t ) . In  t he  e xam pl e, the  m et hod  i s f ast er  tha F FA - a nd F FA - 2 ab out 7 5%  a nd 72% .       4.   COMPL E X I TY AN ALY SI S   4 . 1.     The  prop os ed  meth od  Vs.   FFA - 1   The  m ulti plica ti on   of  the  m ai pr ocess  fro m   the  pro pose m et ho is  di ff ere nt  f r om   sq ua re  root  op e rati on.  The   value   of  s   w hi ch  is  t he  m ultip li cat ion   of  is   sel ect ed  at   firs t.  The n,  the   co st  for  t he  pro duct ion  betwee an is  equ al   to  t he  s - tim es  of   the  ad diti on   betwee an it sel f.     Fo e xa m ple,  the  co m pare process   of  pro po s ed   m et ho i the   e xam ple  is  t+ t+ t+ 4t For  eac it er at ion it   im plies   that  the   c om plexity  of   the  m ai process  f or   th pro po se m et h od   is  cl os to  the  add it io operati on  that  is  (m wh en  m   is  represe nted  as   bin a ry  base on  t.  T he refor e it   is  le ss  than  s qu a re  root  c os t   w hich  is   (M( m )) for  New t on’s  m et ho d.     4 . 2.     The  prop os ed  meth od  Vs.   FFA - 2   In  fact,  t he  m ulti plica ti on   with  the   sm al mu lt iple  val ue  is   the  m ai proc ess  f or  FF A - 2.  The refore ,   the  c os com plexity   fo eac it erati on   is  eq ual  to  the  pro pose m e tho d.  Howe ver,  loop of   FF A - ar ver la rg er  tha t he pr opos e m et ho d. T her e f or e,   the pr opos e d m et ho d’s c os t i s less tha t he c om par ed  al gorithm .       5.   APPLIE P R OPOSE D ME THOD  WITH  IM P ROVE ALGO RITH MS     In   a ddit ion t he   pro po se m eth od  ca be  a pp li ed  with  m os of   al gorithm t hat  m od ifie f r om   bo th  of  FFA - a nd   F F A - 2.   H owev er,   two  al gorith m s   are  sel ect e as  the  exam ples  to  co m bin with  the  pr opos e m et ho d.   First,  EPF  [ 15 ]   im pr ov e f r om   FF A - is  the  m eth od  to  est im ate  the  new   i niti al   values  ( an v)  f or   unbalance m odul us .  In  fact, t he new  init ia l value  of  is al so  a ppli ed wit h t he  pro po se d m et ho d.    Exa m ple 2 :   Fa ct or in g n = 178364 7329  (p = 8444 a nd q = 21 121)    S ol.   Assi gn u i   is t he ne init ia l value,  the  lo op' s eq ua ti on is  change as:   i p + q - u 2   Be cause,   n   = 42234,  t hen  f ro m   ( 3)  the   lo op s   ar 10 551.  H owe ver,  u i   is  c om pu te as  9743 0,   then   the  ne w   loops ca n be  re - est i m at ed  as  4070 t hat is le ss  tha n t ra diti on a l pro po se m eth od.   Seco nd   m et hod  is  Mult Fo r m s   of   Modulu for  Ferm at   Fact or iz at io Algorithm   (Mn - F FA)  [ 25]   The  key  of  thi m e tho is  to   fin the  patte rn   of  w hich  is  disti nguish e as  16  cases  from   the  con si der i ng   form of   m od   4,   m od   and   m od   20  tog et her.  In   fac t,  this  m e tho can  be  ap plied   the  pr op os ed  m et ho by con ver ti ng  patte rn of  as   patte rn of  u.   Exa m ple 3 :   Fa ct or in g n = 571187  ( p=94 a nd  q=60 7)    So l.   Be cau se,  571187  m od   4= 3,   57 1187  m od   6=5   a nd  57 1187  m od   20 = 7 ,   the n   f ro m   T able  in  [ 15] m us t   be divide d by  12 and t he  la st  dig it  is  2 or   8.   Be cause  2 n   =1512 that i div i de d by 12 a nd t he  la st  dig it  is  2,   u i   is e qual  to  1512.    Assignin c = 2, then  a=2 8559 a nd t=a n u+1  m od  n =4 1119 1   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Th new i ntege r factoriz atio n alg or it hm  ba se d on Fer ma t ’s Factoriz ati on  …  ( Kri tsan ap ong S omsuk )   1475   Usu al ly   u= u+2=151 m us be  com pu te for  the  pro po se m et ho d.   Howe ver,  for  ap plyi ng   M n - F FA  with  the   pr opose m et ho d,  can  be  c om pu te a f ollo w u=u + 36=1 54 8,   beca us it   i the  m ini m um   valu e   wh ic is  la rg e tha 15 12  an sti ll   in  t he  c onditi on.  T he r efore,   t he  m ulti ple  val ue  is  not  c 2   but  it   is  c 36   as   fo ll owin g:  c 36   m od   n=5399 53  an t= t*c 36   m od   n=1 the x=774   a nd  y= 167 Be ca us is  an  integer,   then  and  can   be  r ecov e re d.   In  fa ct there   are   only   l oops  f or  the  im ple m entat ion   w hic a re  le ss  t han  lo op s   of   tradit ion p r opose m et ho d w hi ch  are  equal t o 1 8.       6.   CONCL US I O N   In   t his  pa per,   the  ne fac torizat ion   al gorithm   fr om   the  ap plied  m et ho betwe en  Fe rm at ’s   factor iz at io al gorithm   and   eu le r’ the orem   i pro posed .   Th key  is  that  th alm os sq ua r root  ope rati ons   are   le ft  from   the  com pu ta ti on   wh il the  lo op are  not  incr eased.   In   fact,   m ulti plica ti on   op e rati on  wit sm all   m ul ti ple  value  is  the  m a in  pr oces of   the  pro po se m et h od.  The n,   it   im pl ie that  th com plexity   f or   ea c it erati on   is  on l (m ),   wh e re  m   is  bin ary  based   of  com pu t ed  num ber More over,  t he  propose m et ho can   be  al so   ch os e to  ap ply  with   the  ot her   al gorithm m od ifie f ro m   FFA   t de crea se  m or costs.  In  ad di ti on ,   this pa per s hows  th propose m et ho d w hich  is a ppli ed wit E PF  a nd Mn - FFA.       REFERE NCE S   [1]   W .   Diffie   and  M.  Hell m an,   " New  dire c ti ons  in  cr y ptogr aph y, in   I EE E   Tr ansacti ons  on  Inf orm ati on  Theory ,   vol.   22 ,   no .   6 ,   pp .   644 - 654 ,   Nove m ber   1976.   [2]   R. L. R ive st ,   A.   Sham ir,   L .   Adle m an,   m et hod  for  obt ai ning   digi tal  sign at ure and  publ ic  ke y   cr y ptos y stems , ”  Comm unic ati ons of   ACM ,   vol .   21 ,   pp .   120 - 126 ,   1 978.     [3]   A.E . ,   Mexhe r ,   Enha nc ed  RS Cr y ptos y stem  b ase on  Multi pl ic ity   of  Publ ic   and  Private  Ke ys , ”  Inte rnat ional   Journal  of   Elec t rical   and   Computer  Eng ine ering ,   vol.   8 ,   pp .   3949 - 3953,   2018 .   [4]   J.  Polla rd,   Mo nte   Car lo  m et h ods  for  inde computat ion  (m od  p) ,   Ma them ati cs  of  Computati on ,   vol. 32 ,   pp. 918    924,   19 78.     [5]   Z. Jos eph,   H.B . Jos eph,   Prim fac tor iz a ti on  usin square   root  ap proximati on ,   C omputers  and  Mathe mati cs  wit Appl ic a ti ons ,   vo l.   61 ,   pp .   2463     2467,   2011 .     [6]   P.  Sharm a,   A . K.   Gupta,  A.Vij a y ,   Modifie Int eg er  Fac toriza t ion  Algorit hm   using  V - Fact or  M et ho d , ”  Proceedi ngs   of   2nd  Int ernational  Confe ren ce  on  Adv an ce C omputing  &   Co mm unic ati on  Te chnol ogi es ,   Indi a:   RG  Edu ca t io n   Socie t y ,   pp .   423     425 2012 .   [7]   K.  Om ar,   L.  Szal a y ,   Suffi cient  condi t ions  for  fa ct oring   a   class   of  l arg e   integer s ,   Jou rnal  of  Discre t e   Mathe mati cal   S c ie nc es  and  Cryp t ography ,   vol .   13 ,   pp .   95 - 103 ,   20 10.   [8]   J.  Jorm akka ,   “On  findi ng  Ferm at ’s  pai rs ,   J ournal  of  Discrete   Mathe mat i cal   Scienc es  and  Cryptography ,   vol.   10(3) ,   pp .   4 01 - 413,   2007 .   [9]   H.  W .   L enstra,  Fact oring   intege rs wit e ll ip tic  c urve s , ”  Annal s o Math emati cs ,   v ol.   126   (2) ,  pp .   649 673,   1987 .   [10]   K.  Som suk,  S.  Kasem vil as,   MV Fact or:  m et hod  to  dec re ase   proc essing  t ime  for  fac tor ization  al gorit hm , ”  Proce ed ings o f   1 7th  Int ernati onal   Computer  Sc ie n ce   and   Eng ine er ing  Conf ere nce ,   Tha iland,   pp.   33 9 - 342 2013 .     [11]   L. Nidhi ,   P.  An ura g,   K.Shishup al ,   Modifi ed  Tri a Division  Algorit hm   Us ing  KN J - Fact orizat ion  Me thod  To  Fact ori ze   RS Public   Ke y   Enc r ypti on , ”  Proc ee di ngs  of  the   In te rn ati onal  Conf ere nce   on  Cont emp orar Computing  and  Informatic s ,   India,  pp .   992 - 9 95 2014   [12]   S.Murat ,   Gene r al i ze Tri a Div ision , ”  Inte rnat i onal  Journal  o f   Conte mpor ary  Mathe mati cal   S ci en ce ,   vol .   6(2) ,   p p.   59 - 64 ,   2011 .     [13]   D.Bi shop,  Intro duct ion   to  Cr y p t ogra ph y   with   j av Apple ts ,   Lon don:  Jonesand  B art l et t   Publisher ,   2003.     [14]   B. R. Am bedka r,  A.  Gupt a,  P.  Gauta m ,   S.S.   B edi ,   An  Eff i cient  Me thod  to   Fact ori ze   the  R SA   Public   Ke Enc r y pt ion , ”  Pr oce ed ings  of  the   Inte rna ti onal  Confe renc on  Comm unic ati on  Sy stems  and  Net w ork  Technol ogies Katr a,  pp.   108 - 1 11 2011   [15]   M.E . W u,   R . Tso,   H.M.  Sun,   On  the  improvem e nt  of  Ferm at  fa c tori z at ion   using  con ti nued   fra c ti on  t ec hn ique”,  Fut ure  Gen eration Compute r Sy stems ,   vol .   30(1) ,   pp . 162    168,   2 014.     [16]   G.Xia ng,   Ferma t’s  Method   of  F ac tor iz a ti on ,   Ap pli ed   Probability Tr ust ,   vol .   36(2) ,   pp . 34 - 35,   2004 .     [17]   K.Som suk,  A   New  Modifie Inte ger   Fac tori z ation  Algorit hm   U sing  Inte ger   Mod  20' Te chni qu e ,   Proc ee d ings  of   the   18   Int ernati o nal  Computer  S c ie nc and   Engi n ee ring Con fe ren ce ,   Th ai l and,  pp.   312 - 316 2014   [18]   K.  Som suk,  S.  K ase m vil as,   Pos s ibl Prim Modi fie Ferm at   Fa ctoriz a ti on  New  I m prove Inte ger   Fact ori za t ion  t o   Dec rea se   Com puta ti on   Ti m for   Brea king   RS A , ”  Proc ee dings  o the  10   Int ernat ional   Conf ere nc on  Computin g   and  Information T ec hnology ,   Thaila nd ,   pp .   325 - 3 34 2014 .     [19]   K.  Om ar,   Algorit hm   for  factori ng  som RS and  Rabi m oduli ,   Journal  of  Di screte   Math emat ic al  S ci en ce an Cryptography ,   v ol.   11(5) ,   pp .   53 7 543,   200 8 .     [20]   B.   Randa ll,  F inge rs  find  Ferm at ’s  fac tori z ation  m ost  proba ble , ”  The  Mathe matic a Gaz et te ,   vol. 99(544 ) ,   pp.   452 - 458 ,   20 14.        [21]   J.  McKee,  Spee ding  Ferm at ’s F ac tor ing  m et hod , ”  Math emati cs   o Computati on ,   v ol.   68 ,   pp .   1729 - 1738,   1999 .   [22]   K.  Soms uk,   K.  Ti entanopa ja i ,   An  Im prove m ent   of  Ferm at ' Fact ori za t ion  b y   C onsideri ng  the   La st  m   Digit o Modulus to  Dec r ea se  Com putatio Ti m e , ”  In te rna ti onal Journal  o f   Net work   Se curity ,   vo l. 19 ,   pp .   99 - 111,   2017 .     [23]   J.A.  Buchmann,   ‘Intr oduction  to   Cr y ptogr aph y ’,  US A:  Sp ringer ,   2000.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 2 A pr i l 202 :   146 9   -   147 6   1476   [24]   Com puta ti onal  compl exi t of  m at hemati cal  oper a ti on s,   htt ps: //en. wikip edi a . org /wiki /Com puta t i onal_   complexi t y _of_ m at hemati c al _o per ations (acce ss ed:   2018)   [25]   K.  Soms uk,   K.  Ti entanopa ja i ,   Im proving  fer ma factori z at ion  al gorit hm   b y   di vidi ng  m odul us  int thre form s , ”  KKU E ngineerin Journal ,   vol .   4 3,   pp .   350 - 353 ,   2016.       BIOGR AP H Y   O AU TH OR       Kr itsanap ong  S omsu k   is  an  assistant   profe ss or  o the   dep art m ent  of  Com pute an Com m unic at io n   Engi ne eri ng  in   Facul t y   of  Tech nolog y ,   Udon  T hani   Ra ja bha t   Un ive rsit y ,   Udo Tha ni ,   Th ai l a nd .   He  recei ved   his   M.E ng.   (Com pute Eng ineeri n g)  from   depa rt m ent   of  Com pute Eng ineeri ng   in  Facul t y   of  Eng ine er ing,   Khonkae Univer sit y ,   M.Sc.   (Com pu te Scie n ce fro m   depa rtment  of  Com pute Science   in  Fa cul t of  Scie nc e,   Kho nkae Uni ver sit y   and  h is  Ph.D.  (Com pute r   Engi ne eri ng)  f r om   depa rtment   of  Com pute Engi ne eri ng  in  Facul t y   of  Eng i nee ring ,   Khonk ae Univer sit y .   His  rese arc int er est inc lude   computer   sec uri t y ,   cr yptogra ph y   and  i nte ger   f ac tor iz a t ion  al gorit hm s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.