Un eficiente arquitectura de procesador criptográfico para curvas binarias Huff resistentes a canales laterales en FPGA
Autores: Umer, Usama; Rashid, Muhammad; Alharbi, Adel R.; Alhomoud, Ahmed; Kumar, Harish; Jafri, Atif Raza
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un eficiente arquitectura de procesador criptográfico para curvas binarias Huff resistentes a canales laterales en FPGA
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Arquitectura de procesador criptográfico eficiente
Aceleración de multiplicación de puntos
Segura contra ataques de canal lateral
FPGA
Arquitecturas de multiplicación polinomial
Método escolar
Karatsuba híbrido
Karatsuba de 2 vías
Toom-Cook de 3 vías
Toom-Cook de 4 vías
Paralelismo de dígitos menos significativos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta una arquitectura eficiente de procesador criptográfico para la aceleración de multiplicación de puntos de Curvas Binarias Huff Seguras ante canales laterales (BHC) en FPGA (matriz de compuertas programable). Hemos implementado seis arquitecturas de multiplicación de polinomios de campo finito, es decir, (1) método escolar, (2) Karatsuba híbrido, (3) Karatsuba de 2 vías, (4) Toom-Cook de 3 vías, (5) Toom-Cook de 4 vías y (6) paralelo de dígitos menos significativos. Para la evaluación del rendimiento, cada multiplicador de polinomios implementado se integra con la arquitectura BHC propuesta. Se utiliza Verilog HDL para la implementación de todos los multiplicadores de polinomios. Además, se emplea la herramienta de suite de diseño Xilinx ISE como plataforma de simulación subyacente. Los resultados de implementación se presentan en dispositivos FPGA Xilinx Virtex-6. Los resultados alcanzados muestran que la integración de un multiplicador Karatsuba híbrido con la arquitectura BHC propuesta resulta en menores recursos de hardware. De manera similar, el uso de un multiplicador paralelo de dígitos menos significativos en el diseño propuesto resulta en alta velocidad (en términos de frecuencia de reloj y latencia). En consecuencia, la arquitectura BHC propuesta, integrada con un multiplicador paralelo de dígitos menos significativos, es 1.42 veces más rápida y utiliza 1.80 veces menos cortes de FPGA en comparación con las arquitecturas de acelerador BHC más recientes.
Descripción
Este artículo presenta una arquitectura eficiente de procesador criptográfico para la aceleración de multiplicación de puntos de Curvas Binarias Huff Seguras ante canales laterales (BHC) en FPGA (matriz de compuertas programable). Hemos implementado seis arquitecturas de multiplicación de polinomios de campo finito, es decir, (1) método escolar, (2) Karatsuba híbrido, (3) Karatsuba de 2 vías, (4) Toom-Cook de 3 vías, (5) Toom-Cook de 4 vías y (6) paralelo de dígitos menos significativos. Para la evaluación del rendimiento, cada multiplicador de polinomios implementado se integra con la arquitectura BHC propuesta. Se utiliza Verilog HDL para la implementación de todos los multiplicadores de polinomios. Además, se emplea la herramienta de suite de diseño Xilinx ISE como plataforma de simulación subyacente. Los resultados de implementación se presentan en dispositivos FPGA Xilinx Virtex-6. Los resultados alcanzados muestran que la integración de un multiplicador Karatsuba híbrido con la arquitectura BHC propuesta resulta en menores recursos de hardware. De manera similar, el uso de un multiplicador paralelo de dígitos menos significativos en el diseño propuesto resulta en alta velocidad (en términos de frecuencia de reloj y latencia). En consecuencia, la arquitectura BHC propuesta, integrada con un multiplicador paralelo de dígitos menos significativos, es 1.42 veces más rápida y utiliza 1.80 veces menos cortes de FPGA en comparación con las arquitecturas de acelerador BHC más recientes.