پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 597-606 (10) اصل مقاله (821.69 K)

محمد غفاری؛ حاتم عبدلی

گروه کامپیوتر، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

با توجه به اینکه کامپیوترهای کوانتومی توان محاسباتی خیلی بیشتری نسبت به کامپیوترهای کلاسیک دارند، این مسئله باعث ایجاد چالش در حوزه رمزنگاری شده است، به‌طوریکه پیش‌بینی می‌شود در سال‌های آتی کامپیوترهای کوانتومی به اندازه‌ای قدرتمند شوند که بتوانند الگوریتم‌های رمزنگاری کلید عمومی را بشکنند. به منظور حل این مشکل الگوریتم‌های رمزنگاری پساکوانتوم مطرح شده‌ و در حال تکامل هستند. یکی از الگوریتم‌های راه یافته به مراحل نهایی انتخاب الگوریتم‌های پساکوانتوم، الگوریتم CRYSTALS-KYBER است. یکی از ماجول‌های پیچیده این الگوریتم واحد NTT است که می‌توان با بهینه سازی آن زمان اجرای الگوریتم را کاهش داد. در این پژوهش، برای پیاده‌سازی واحد NTT که قبلا با پایه دو صورت می‌گرفت، از پایه چهار استفاده شده‌است و این امر باعث کاهش زمان اجرا شده‌است. برای پیاده-سازی NTT پایه چهار متناسب با Kyber لازم است تغییراتی در NTT رخ دهد، بطوریکه در واحد حافظه روش پیشنهادی، تولید آدرس و همچنین تعداد ماجول‌های حافظه جهت خواندن و نوشتن همزمان تغییر کرده است. نتایج پیاده‌سازی روش پیشنهادی روی دو تراشه متفاوت FPGA با استفاده از نرم افزار Vivado نشان می‌دهد که در ازای افزایش جزیی منابع موردنیاز، زمان اجرا در Artix-7 در مقایسه با پیاده‌سازی‌های مشابه بیش از 28 درصد کاهش یافته‌است.

رمزنگاری پساکوانتوم؛ Crystals-Kyber؛ NTT؛ پایه چهار؛ ضرب چندجمله‌ای؛ بهینه‌سازی سخت‌افزار