پياده سازي كاراي ضرب چندجمله اي NTT مورداستفاده در الگوريتم رمزنگاري پساكوانتومي NTRU Prime بر روي FPGA

افزايش توان پردازشي كامپيوترهاي كوانتومي، آسيب پذيري الگوريتمهاي كلاسيك را جدي تر خواهد كرد. بنابراين به كارگيري رمزنگاري پساكوانتومي بسيار ضروري است. الگوريتم هايي از گونه هاي مختلف رمزنگاري هاي پساكوانتومي همچون مشبكه مبنا و كدمبنا در حال طي مراحل نهايي استانداردسازي رقابت NIST هستند كه انتظار مي رود در برابر كامپيوترهاي كوانتومي امن باشند. يكي از الگوريتمهاي KEM مشبكه مبناي مورد توجه اين رقابت NTRU Prime است. چالش اصلي در پياده سازي اينگونه الگوريتمها محاسبات سنگين ضرب چندجملهاي روي حلقه مي باشد. با استفاده از Number Theoretic Transform ضرب چندجمله اي را ميتوان در زمان شبه خطي O(nlogn) انجام داد كه عموماً از ساختار پروانه اي به منظور افزايش كارايي در پياده سازي سخت افزاري آن استفاده مي شود. در اين مقاله ، دو ايده ي ادغام حافظه هاي قابل يكپارچه سازي و حذف تقارن داده هاي پيش پردازش شده در ضرب NTT مطرح و هر يك جداگانه پياده سازي گرديدند . كار ما در مقايسه با بهترين پياده سازي هاي ضرب مورد استفاده در NTRU Prime روي FPGA تا پيش از اين نگارش، با بازطراحي و اصلاح شيوه ي بكارگيري و ساختار ذخيره سازي داده هاي پيش پردازش شده سبب افزايش 7 درصدي فركانس و در عين حال كاهش توان مصرفي و كاهش بيش از 14 درصدي منابع LUT به كاررفته شده است . كاهش تاخير حاصل شده توأم با كاهش حجم منابع مصرفي افزايش كارايي را نشان مي دهد.