Optimized Algorithms and Architectures for Montgomery Multiplication for Post-quantum Cryptography
Optimized Algorithms and Architectures for Montgomery Multiplication for Post-quantum Cryptography
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后量子密码学蒙哥马利乘法的优化算法和架构
DOI：
10.1007/978-3-030-31578-8_5
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Mozaffari-Kermani, Mehran
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
El Khatib, Rami;Azarderakhsh, Reza;Mozaffari-Kermani, Mehran
有限域乘法运算是决定基于RSA和椭圆曲线密码体制的公钥密码系统效率的主要因素。最近，量子安全密码系统被提出基于椭圆曲线上的超奇异同构，这需要在扩展的素域上进行大整数乘法。在这项工作中，我们提出了两个蒙哥马利乘法架构的特殊素数中使用的后量子密码系统称为超奇异iskey封装（SIKE）。我们优化了现有的两个蒙哥马利乘法算法，并开发了面积有效和时间有效的蒙哥马利乘法架构的硬件实现后量子密码。我们提出的时间有效的架构isto快于领先的一个（取决于素数大小），在文献中已被用于原始SIKE提交NIST标准化过程。面积有效的架构比同行更小，并且根据NIST的安全级别，速度更快。
Finite field multiplication plays the main role determining the efficiency of public key cryptography systems based on RSA and elliptic curve cryptography (ECC). Most recently, quantum-safe cryptographic systems are proposed based on supersingular isogenies on elliptic curves which require large integer multiplications over extended prime fields. In this work, we present two Montgomery multiplication architectures for special primes used in a post-quantum cryptography system known as supersingular isogeny key encapsulation (SIKE). We optimize two existing Montgomery multiplication algorithms and develop area-efficient and time-efficient Montgomery multiplication architectures for hardware implementations of post-quantum cryptography. Our proposed time-efficient architecture istofaster than the leading one (depending on the prime size) available in the literature which has been used in original SIKE submission to the NIST standardization process. The area-efficient architecture istosmaller than the counterparts and is abouttofaster depending on the NIST security level.
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DOI：
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