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Erschienen in: Theory of Computing Systems 4/2019

12.02.2018

The Conjugacy Problem in Free Solvable Groups and Wreath Products of Abelian Groups is in TC0

verfasst von: Alexei Miasnikov, Svetla Vassileva, Armin Weiß

Erschienen in: Theory of Computing Systems | Ausgabe 4/2019

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Abstract

We show that the conjugacy problem in a wreath product AB is uniform-TC0-Turing-reducible to the conjugacy problem in the factors A and B and the power problem in B. If B is torsion free, the power problem in B can be replaced by the slightly weaker cyclic submonoid membership problem in B. Moreover, if A is abelian, the cyclic subgroup membership problem suffices, which itself is uniform-AC0-many-one-reducible to the conjugacy problem in AB. Furthermore, under certain natural conditions, we give a uniform TC0 Turing reduction from the power problem in AB to the power problems of A and B. Together with our first result, this yields a uniform TC0 solution to the conjugacy problem in iterated wreath products of abelian groups – and, by the Magnus embedding, also in free solvable groups.

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Literatur
4.
Zurück zum Zitat Diekert, V., Myasnikov, A. G., Weiß, A.: Conjugacy in baumslag’s group, generic case complexity, and division in power circuits. In: Latin American Theoretical Informatics Symposium, pp 1–12 (2014) Diekert, V., Myasnikov, A. G., Weiß, A.: Conjugacy in baumslag’s group, generic case complexity, and division in power circuits. In: Latin American Theoretical Informatics Symposium, pp 1–12 (2014)
5.
Zurück zum Zitat Grigoriev, D., Shpilrain, V.: Authentication from matrix conjugation. Groups Complex. Cryptol. 1, 199–205 (2009)MathSciNetMATH Grigoriev, D., Shpilrain, V.: Authentication from matrix conjugation. Groups Complex. Cryptol. 1, 199–205 (2009)MathSciNetMATH
7.
Zurück zum Zitat Hesse, W.: Division is in uniform TC0. In: Orejas, F., Spirakis, P.G., van Leeuwen, J. (eds.) ICALP 2001, Proceedings, Lecture Notes in Computer Science, vol. 2076, pp 104–114. Springer (2001) Hesse, W.: Division is in uniform TC0. In: Orejas, F., Spirakis, P.G., van Leeuwen, J. (eds.) ICALP 2001, Proceedings, Lecture Notes in Computer Science, vol. 2076, pp 104–114. Springer (2001)
8.
Zurück zum Zitat Hesse, W., Allender, E., Barrington, D. A. M.: Uniform constant-depth threshold circuits for division and iterated multiplication. JCSS 65, 695–716 (2002)MathSciNetMATH Hesse, W., Allender, E., Barrington, D. A. M.: Uniform constant-depth threshold circuits for division and iterated multiplication. JCSS 65, 695–716 (2002)MathSciNetMATH
9.
Zurück zum Zitat Kargapolov, M. I., Remeslennikov, V. N.: The conjugacy problem for free solvable groups. Algebra i Logika Sem. 5(6), 15–25 (1966)MathSciNetMATH Kargapolov, M. I., Remeslennikov, V. N.: The conjugacy problem for free solvable groups. Algebra i Logika Sem. 5(6), 15–25 (1966)MathSciNetMATH
10.
Zurück zum Zitat Ko, K.H., Lee, S.J., Cheon, J.H., Han, J.W., Kang, J.S., Park, C.: New public-key cryptosystem using braid groups. In: Advances in cryptology—CRYPTO 2000 (Santa Barbara, CA), Lecture Notes in Computer Science. https://doi.org/10.1007/3-540-44598-6_10, vol. 1880, pp 166–183. Springer, Berlin (2000) Ko, K.H., Lee, S.J., Cheon, J.H., Han, J.W., Kang, J.S., Park, C.: New public-key cryptosystem using braid groups. In: Advances in cryptology—CRYPTO 2000 (Santa Barbara, CA), Lecture Notes in Computer Science. https://​doi.​org/​10.​1007/​3-540-44598-6_​10, vol. 1880, pp 166–183. Springer, Berlin (2000)
16.
Zurück zum Zitat Matthews, J.: The conjugacy problem in wreath products and free metabelian groups. Trans. Amer. Math. Soc. 121, 329–339 (1966)MathSciNetCrossRefMATH Matthews, J.: The conjugacy problem in wreath products and free metabelian groups. Trans. Amer. Math. Soc. 121, 329–339 (1966)MathSciNetCrossRefMATH
17.
Zurück zum Zitat Miller, C.F. III: On group-theoretic decision problems and their classification, Ann. of Math. Studies, vol. 68. Princeton University Press, NJ (1971) Miller, C.F. III: On group-theoretic decision problems and their classification, Ann. of Math. Studies, vol. 68. Princeton University Press, NJ (1971)
21.
Zurück zum Zitat Myasnikov, A., Weiß, A.: TC0 circuits for algorithmic problems in nilpotent groups. ArXiv e-prints (2017) Myasnikov, A., Weiß, A.: TC0 circuits for algorithmic problems in nilpotent groups. ArXiv e-prints (2017)
22.
Zurück zum Zitat Remeslennikov, V., Sokolov, V. G.: Certain properties of the Magnus embedding. Algebra i logika 9(5), 566–578 (1970)MathSciNetCrossRef Remeslennikov, V., Sokolov, V. G.: Certain properties of the Magnus embedding. Algebra i logika 9(5), 566–578 (1970)MathSciNetCrossRef
23.
Zurück zum Zitat Robinson, D.: Parallel algorithms for group word problems. Ph.D. thesis, University of California, San Diego (1993) Robinson, D.: Parallel algorithms for group word problems. Ph.D. thesis, University of California, San Diego (1993)
24.
Zurück zum Zitat Shpilrain, V., Zapata, G.: Combinatorial group theory and public key cryptography. Appl. Algebra Engrg. Comm. Comput. 17, 291–302 (2006)MathSciNetCrossRefMATH Shpilrain, V., Zapata, G.: Combinatorial group theory and public key cryptography. Appl. Algebra Engrg. Comm. Comput. 17, 291–302 (2006)MathSciNetCrossRefMATH
27.
Zurück zum Zitat Waack, S.: The parallel complexity of some constructions in combinatorial group theory, pp 492–498. Springer-Verlag New York, Inc., New York (1990) Waack, S.: The parallel complexity of some constructions in combinatorial group theory, pp 492–498. Springer-Verlag New York, Inc., New York (1990)
28.
Zurück zum Zitat Wang, L., Wang, L., Cao, Z., Okamoto, E., Shao, J.: New constructions of public-key encryption schemes from conjugacy search problems. In: Information security and cryptology, Lecture Notes in Comput. Sci. https://doi.org/10.1007/978-3-642-21518-6_1, vol. 6584, pp 1–17. Springer, Heidelberg (2011) Wang, L., Wang, L., Cao, Z., Okamoto, E., Shao, J.: New constructions of public-key encryption schemes from conjugacy search problems. In: Information security and cryptology, Lecture Notes in Comput. Sci. https://​doi.​org/​10.​1007/​978-3-642-21518-6_​1, vol. 6584, pp 1–17. Springer, Heidelberg (2011)
29.
Zurück zum Zitat Weiß, A.: A logspace solution to the word and conjugacy problem of generalized Baumslag-Solitar groups. In: Algebra and computer science, Contemporary Mathematics, vol. 677, pp 185–212. American Mathematics Society, Providence (2016) Weiß, A.: A logspace solution to the word and conjugacy problem of generalized Baumslag-Solitar groups. In: Algebra and computer science, Contemporary Mathematics, vol. 677, pp 185–212. American Mathematics Society, Providence (2016)
Metadaten
Titel
The Conjugacy Problem in Free Solvable Groups and Wreath Products of Abelian Groups is in TC0
verfasst von
Alexei Miasnikov
Svetla Vassileva
Armin Weiß
Publikationsdatum
12.02.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Theory of Computing Systems / Ausgabe 4/2019
Print ISSN: 1432-4350
Elektronische ISSN: 1433-0490
DOI
https://doi.org/10.1007/s00224-018-9849-2

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