Configurable Energy-Efficient Lattice-Based Post-Quantum Cryptography Processor for IoT Devices

计算机科学 密码学 能源消耗 模块化设计 量子计算机 CMOS芯片 基于格的密码学 嵌入式系统 计算机硬件 并行计算 量子 量子密码学 算法 电子工程 电气工程 工程类 量子信息 操作系统 物理 量子力学
作者
Byung-Jun Kim,Jae-Han Park,Seunghyun Moon,Kiseo Kang,Jae‐Yoon Sim
标识
DOI:10.1109/esscirc55480.2022.9911531
摘要

This work presents a configurable lattice-based post-quantum cryptography processor suitable for lightweight edge devices. To reduce hardware cost and energy consumption, it employs a look-up-table-based modular multiplication for the number-theoretic transform and a real-time processing for polynomial sampling. Implementation in 28nm CMOS shows 15.4x and 14.5x reductions of gate count and on-chip memory size, respectively, compared to the previous state-of-the-art implementation at the cost of only 54% in energy.
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