|
|
Lattice-Based Cryptography on Constrained Devises
Shapoval, Vladyslav ; Dzurenda, Petr (referee) ; Ricci, Sara (advisor)
Tato diplomová práce prezentuje modifikovanou softwarovou implementaci podpisového schématu založeného na modulové mřížce Dilithium a jeho distribuované varianty DS2 pro mikrokontrolér ARM Cortex-M4. Dilithium je součástí sady CRYSTALS a byl vybrán NIST jako nový postkvantový podpisový standard. Tato práce se zaměřuje na snížení paměťové náročnosti obou algoritmů, aby byly více aplikovatelné na širší spektrum mikrokontrolérů a omezených zařízení. Oba podpisy byly optimalizovány pro běh na mikrokontroléru STM32 Cortex-M4. Na jedné straně Dilithium podpis prezentoval již optimalizovanou implementaci, která může běžet na mikrokontroléru. Proto jsme se zaměřili na přidání hardwarové akcelerace pro AES pro generování pseudonáhodných čísel během generování podpisu. Na druhé straně je podpis DS2 více paměťově náročný a navrhli jsme dva optimalizační přístupy přizpůsobené mikrokontroléru. Tyto optimalizace mají za cíl snížit spotřebu paměti při zachování bezpečnostní síly. Experimentální výsledky a bezpečnostní analýza demonstrují účinnost a praktičnost našich řešení. V důsledku naší práce jsme úspěšně vyvinuli nové verze jak Dilithium, tak DS2 s paměťovou spotřebou sníženou o více než 50\% a 90\%, respektive, ve srovnání s originálem.
|
|
|
Ensuring Long-term Data Integrity in Cloud Storage
Nohava, Martin ; Člupek, Vlastimil (referee) ; Malina, Lukáš (advisor)
The subject of the thesis is the design and development of a system to ensure the long-term integrity of data from the Nextcloud cloud storage, which manages and stores electronic evidence. In the introductory part, the terms and principles used for securing data integrity are presented, including quantum-resistant digital signature schemes. Subsequently, the architecture of the archiving system and the method of its connection with the Nextcloud cloud storage are proposed. The resulting system consists of two main components, the Archive application, which extends the web interface of the Nextcloud instance, and the archiving system, which ensures the integrity of the archived files themselves. In addition to time stamps, system also uses a quantum-resistant Dilithium signature scheme. At the end of the work, an evaluation of the implemented solution is carried out by measuring the performance of the archiving system, and options for its further development are proposed.
|
|
|
VHDL-based Implementation Of NTT On FPGA
Jedlička, Petr
This paper is focused on the effective hardware-accelerated implementation of NTT (NumberTheoretic Transform) and inverse NTT (NTT-1) on FPGA (Field Programmable Gate Array).The discussed implementation is intended for the use in the lattice-based cryptography schemes, e.g.CRYSTALS-Dilithium digital signature scheme which is one of the finalists of the third round in thepost-quantum standardization process under the auspices of NIST (The National Institute of Standardsand Technology). The implementation of NTT (NTT-1) requires 1798 (2547) Look-Up Tables(LUTs), 2532 (3889) Flip-Flops (FFs) and 48 (84) Digital Signal Processing blocks (DSPs). The latencyof the design is 502 (517) clock cycles at the frequency 637 MHz on Xilinx Virtex UltraScale+architecture which makes the presented implementation to be currently the fastest one. Regarding theinverse NTT, this is the first implementation at all.
|
guest ::
