|
|
Lattice-Based Cryptography on Constrained Devises
Shapoval, Vladyslav ; Dzurenda, Petr (oponent) ; Ricci, Sara (vedoucí práce)
This master’s thesis presents a modified software implementation of the module-lattice-based signature scheme Dilithium and its distributed variant DS2 for the ARM Cortex-M4 microcontroller. Dilithium is a part of the CRYSTALS suite and was selected by the NIST as a new post-quantum signature standard. This work is focused on reducing the memory footprint of both algorithms in order to make them more applicable to a wider spectrum of microcontrollers and constrained devices. Both signatures were optimized to run on the STM32 Cortex-M4 microcontroller. On one hand, Dilithium signature presented an already optimized implementation that can run on a microcontroller. Therefore, we focused on adding hardware acceleration support for AES for the generation of pseudo-random numbers during the generation of the signature. On the other hand, DS2 signature is more memory demanding and we proposed two microcontroller-tailored optimization approaches. These optimizations aim to reduce memory consumption while maintaining security strength. Experimental results and security analysis demonstrate the efficacy and practicality of our solutions. As a result of our work, we successfully developed new versions of both Dilithium and DS2 with memory consumption reduced by more than 50\% and 90\%, respectively, compared to the original.
|
|
|
Postquantum cryptography on FPGA
Győri, Adam ; Jedlička, Petr (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
This work describes the post-quantum algorithm FrodoKEM, its hardware implementation in VHDL and software simulation of implementation, subsequent implementation of the implementation on the FPGA process system. The work describes the issue of postquantum cryptography and VHDL programming language used to describe the functionality of hardware. Furthermore, the work deals with the functional implementation and simulation of all parts of the algorithm. Specifically, these are parts, key generation, encapsulation, and decapsulation. Algorithm implementation and simulations were performed in the Vivado software simulation environment, created by Xilinx. Subsequently, the synthesis and implementation was performed and the Intellectual property block was designed, the key part of which covered the functionality of the NEXYS A7 FPGA board was not available. The last part of the work deals with the workflow algorithm for implementation on FPGA board NEXYS A7.
|
|
|
Post-kvantová kryptografie na omezených zařízeních
Matula, Lukáš ; Dzurenda, Petr (oponent) ; Malina, Lukáš (vedoucí práce)
V posledních letech dochází k velkému technologickému vývoji, který mimo jiné přináší návrhy a realizace kvantových počítačů. V případě využití kvantových počítačů je dle Shorova algoritmu velmi pravděpodobné, že matematické problémy, o které se opírají dnešní kryptografické systémy, budou vypočitatelné v polynomiálním čase. Je tedy nezbytné věnovat pozornost vývoji post-kvantové kryptografie, která je schopna zabezpečit systémy vůči kvantovým útokům. Práce zahrnuje souhrn a porovnání různých typů post-kvantové kryptografie a následně měření a analyzování jejich náročnosti za účelem implementace na omezená zařízení, jako jsou čipové karty. Měřené hodnoty na PC jsou využity na určení nejvhodnější implementace na čipovou kartu a poté je samotná verifikační metoda na čipovou kartu implementována.
|
|
|
Post Quantum Cryptography on FPGA
Gyõri, A. ; Smékal, D.
This work describes the post-quantum algorithm FrodoKEM, its hardware implementation in VHDL and software simulation of implementation. The issue of postquantum cryptography and the VHDL programming language used to describe the functionality of the hardware was studied. The acquired knowledge was transformed into a functional simulation of all parts of the algorithm. All these parts have already been implemented separately, so that the functionality of every single part can be separately approached. These parts are key generation, encapsulation and decapsulation. After successful simulation. These parts will be synthetised and implemented to FPGA board NEXYS A7.
|
|
|
Postquantum cryptography on FPGA
Győri, Adam ; Jedlička, Petr (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
This work describes the post-quantum algorithm FrodoKEM, its hardware implementation in VHDL and software simulation of implementation, subsequent implementation of the implementation on the FPGA process system. The work describes the issue of postquantum cryptography and VHDL programming language used to describe the functionality of hardware. Furthermore, the work deals with the functional implementation and simulation of all parts of the algorithm. Specifically, these are parts, key generation, encapsulation, and decapsulation. Algorithm implementation and simulations were performed in the Vivado software simulation environment, created by Xilinx. Subsequently, the synthesis and implementation was performed and the Intellectual property block was designed, the key part of which covered the functionality of the NEXYS A7 FPGA board was not available. The last part of the work deals with the workflow algorithm for implementation on FPGA board NEXYS A7.
|
|
|
Post-kvantová kryptografie na omezených zařízeních
Matula, Lukáš ; Dzurenda, Petr (oponent) ; Malina, Lukáš (vedoucí práce)
V posledních letech dochází k velkému technologickému vývoji, který mimo jiné přináší návrhy a realizace kvantových počítačů. V případě využití kvantových počítačů je dle Shorova algoritmu velmi pravděpodobné, že matematické problémy, o které se opírají dnešní kryptografické systémy, budou vypočitatelné v polynomiálním čase. Je tedy nezbytné věnovat pozornost vývoji post-kvantové kryptografie, která je schopna zabezpečit systémy vůči kvantovým útokům. Práce zahrnuje souhrn a porovnání různých typů post-kvantové kryptografie a následně měření a analyzování jejich náročnosti za účelem implementace na omezená zařízení, jako jsou čipové karty. Měřené hodnoty na PC jsou využity na určení nejvhodnější implementace na čipovou kartu a poté je samotná verifikační metoda na čipovou kartu implementována.
|
host ::
RSS.