Postkvantová kryptografie na platformě FPGA

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá hardwarovými implementacemi postkvantových krypto- grafických schémat na platformě FPGA. Po úvodním porovnání schémat, které jsou kandidáty na standardizaci institutem NIST, a analýze dosavadních pracích, zamě- řujících se na implementaci těchto schémat bylo vybráno a implementováno schéma Crystals-KYBER. Všechny algoritmy schématu byly implementovány v rámci jedné kom- ponenty, čímž bylo dosaženo minimalizace využití zdrojů. Výsledky této implementace byly změřeny a porovnány s existujícími implementacemi. Na závěr byla komponenta na- sazena na fyzickou FPGA kartu Virtex UltraScale+ a otestována její správnost při využití pro oboustranně autentizované ustanovení klíčů.

This master thesis deals with the hardware implementations of post-quantum cryptogra- phy schemes on FPGA platforms. After the initial comparison of the candidate schemes for NIST standardization and the analysis of the previous work focusing on these schemes, Crystals-KYBER scheme was chosen and implemented. All scheme algorithms have been implemented inside a single component, minimizing resource utilization. The results of this implementation were analyzed and compared with the existing implementations. At the end of this work, the implemented scheme was deployed on Virtext UltraScale+ and tested for the use during mutually authenticated key exchange (AKE).