返回
FrodoKEM Hardware Implementation for Post-Quantum Cryptography
DOI:10.1109/TLA.2025.11150633.png)
摘要
En 中文
FrodoKEM是一种基于学习困难问题(LWE)的密钥封装机制(KEM),将被国际标准化组织(ISO)纳入标准化,并受到德国联邦信息安全管理署(BSI)和法国网络安全局(ANSSI)的推荐,用于后量子密码(PQC)迁移。它紧密关联于代数无结构格中固有的、具有挑战性的时-计算复杂度问题。然而,需要对该方案的硬件实现进行验证,以评估其在实际应用中的有效性。据我们所知,这是首次采用高层次综合(HLS)技术实现的FrodoKEM硬件版本,且满足提交给ISO标准化的所有要求。所提出的设计首先利用Valgrind软件工具对参考C语言软件实现进行性能分析,以识别最耗时的函数。该实现方案的优势在于,与参考软件实现相比,密钥生成模块的速度指标提升了34%。结果显示,在Artix-7平台上,密钥生成、封装和解封装分别占用了总面积利用率的26%、39%和32%。
Keyword:
Hardware
Cryptography
NIST
Field programmable gate arrays
Software
Quantum computing
Security
Reduced instruction set computing
Encapsulation
Lattices
Lattice-based cryptography
High-Level Synthesis (HLS)
FPGA
Post-Quantum Cryptography
FrodoKEM
Hardware implementation

