پیاده سازی کارای ضرب چندجمله ای ntt مورداستفاده در الگوریتم رمزنگاری پساکوانتومی ntru prime بر روی fpga

افزایش توان پردازشی کامپیوترهای کوانتومی، آسیب پذیری الگوریتمهای کلاسیک را جدی تر خواهد کرد. بنابراین به کارگیری رمزنگاری پساکوانتومی بسیار ضروری است. الگوریتم هایی از گونه های مختلف رمزنگاری های پساکوانتومی همچون مشبکه مبنا و کدمبنا در حال طی مراحل نهایی استانداردسازی رقابت nist هستند که انتظار می رود در برابر کامپیوترهای کوانتومی امن باشند. یکی از الگوریتمهای kem مشبکه مبنای مورد توجه این رقابت ntru prime است. چالش اصلی در پیاده سازی اینگونه الگوریتمها محاسبات سنگین ضرب چندجملهای روی حلقه می باشد. با استفاده از number theoretic transform ضرب چندجمله ای را میتوان در زمان شبه خطی o(nlogn) انجام داد که عموماً از ساختار پروانه ای به منظور افزایش کارایی در پیاده سازی سخت افزاری آن استفاده می شود. در این مقاله ، دو ایده ی ادغام حافظه های قابل یکپارچه سازی و حذف تقارن داده های پیش پردازش شده در ضرب ntt مطرح و هر یک جداگانه پیاده سازی گردیدند . کار ما در مقایسه با بهترین پیاده سازی های ضرب مورد استفاده در ntru prime روی fpga تا پیش از این نگارش، با بازطراحی و اصلاح شیوه ی بکارگیری و ساختار ذخیره سازی داده های پیش پردازش شده سبب افزایش 7 درصدی فرکانس و در عین حال کاهش توان مصرفی و کاهش بیش از 14 درصدی منابع lut به کاررفته شده است . کاهش تاخیر حاصل شده توام با کاهش حجم منابع مصرفی افزایش کارایی را نشان می دهد.