بهینه‌سازی ماژول ntt در الگوریتم رمزنگاری پساکوانتوم crystals-kyber

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 پیاده‌سازی {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 پیاده‌سازی های مشابه بیش از 28 درصد کاهش یافته‌است.