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Un estudio experimental de los bloques de construcción de los algoritmos criptográficos poscuánticos de NIST basados en retículos

Autores: Imran, Malik; Abideen, Zain Ul; Pagliarini, Samuel

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Un estudio experimental de los bloques de construcción de los algoritmos criptográficos poscuánticos de NIST basados en retículos


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Ataques de computadoras cuánticas
Criptografía post-cuántica
Competencia de estandarización NIST PQC
Algoritmos basados en retículas
Plataforma ASIC
Requisitos de memoria

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 39

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La seguridad de los algoritmos de criptografía de clave pública actualmente desplegados se prevé que sea vulnerable contra los ataques de computadoras cuánticas. Por lo tanto, existe un esfuerzo comunitario para desarrollar algoritmos de criptografía poscuántica (PQC), destacándose principalmente la competencia de estandarización PQC del NIST. En este trabajo, hemos investigado cómo se desempeñan los algoritmos candidatos basados en retículos cuando se implementan en hardware. Para lograr esto, hemos evaluado 12 algoritmos basados en retículos para identificar sus bloques de construcción básicos. Suponemos que los algoritmos se implementarán en un circuito integrado específico de la aplicación (ASIC) y la tecnología objetivo es de 65 nm. Para estimar las características de cada algoritmo, hemos evaluado las siguientes características: requisitos de memoria, uso de multiplicadores y uso de funciones de hash. Además, para estos bloques de construcción, hemos recopilado cifras de área y potencia para todos los algoritmos estudiados utilizando compiladores de memoria comerciales y celdas estándar. Nuestros resultados revelan ideas interesantes sobre la importancia relativa de cada bloque de construcción para el criptosistema en general, que pueden ser utilizadas para guiar a los diseñadores de ASIC al seleccionar un algoritmo o al decidir dónde enfocar los esfuerzos de optimización para que el diseño final respete los requisitos y las restricciones de diseño.

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