Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Implementing CRYSTALS-Dilithium Signature Scheme on FPGAs

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26220%2F21%3APU141195" target="_blank" >RIV/00216305:26220/21:PU141195 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://dl.acm.org/doi/10.1145/3465481.3465756" target="_blank" >https://dl.acm.org/doi/10.1145/3465481.3465756</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1145/3465481.3465756" target="_blank" >10.1145/3465481.3465756</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Implementing CRYSTALS-Dilithium Signature Scheme on FPGAs

  • Popis výsledku v původním jazyce

    In July 2020, the lattice-based CRYSTALS-Dilithium digital signature scheme has been chosen as one of the three third-round finalists in the post-quantum cryptography standardization process by the National Institute of Standards and Technology (NIST). In this work, we present the first Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language (VHDL) implementation of the CRYSTALS-Dilithium signature scheme for Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs). Due to our parallelization-based design requiring only low numbers of cycles, running at high frequency and using reasonable amount of hardware resources on FPGA, our implementation is able to sign 15832 messages per second and verify 10524 signatures per second. In particular, the signing algorithm requires 68461 Look-Up Tables (LUTs), 86295 Flip-Flops (FFs), and the verification algorithm takes 61738 LUTs and 34963 FFs on Virtex 7 UltraScale+ FPGAs. In this article, experimental results for each Dilithium security level are provided and our VHDL-based implementation is compared with related High-Level Synthesis (HLS)-based implementations. Our solution is ca 114 times faster (in the signing algorithm) and requires less hardware resources.

  • Název v anglickém jazyce

    Implementing CRYSTALS-Dilithium Signature Scheme on FPGAs

  • Popis výsledku anglicky

    In July 2020, the lattice-based CRYSTALS-Dilithium digital signature scheme has been chosen as one of the three third-round finalists in the post-quantum cryptography standardization process by the National Institute of Standards and Technology (NIST). In this work, we present the first Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language (VHDL) implementation of the CRYSTALS-Dilithium signature scheme for Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs). Due to our parallelization-based design requiring only low numbers of cycles, running at high frequency and using reasonable amount of hardware resources on FPGA, our implementation is able to sign 15832 messages per second and verify 10524 signatures per second. In particular, the signing algorithm requires 68461 Look-Up Tables (LUTs), 86295 Flip-Flops (FFs), and the verification algorithm takes 61738 LUTs and 34963 FFs on Virtex 7 UltraScale+ FPGAs. In this article, experimental results for each Dilithium security level are provided and our VHDL-based implementation is compared with related High-Level Synthesis (HLS)-based implementations. Our solution is ca 114 times faster (in the signing algorithm) and requires less hardware resources.

Klasifikace

  • Druh

    D - Stať ve sborníku

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20203 - Telecommunications

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/VI20192022126" target="_blank" >VI20192022126: Modulární hardwarový akcelerátor pro kryptografické operace</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název statě ve sborníku

    ARES 2021: The 16th International Conference on Availability, Reliability and Security

  • ISBN

    978-1-4503-9051-4

  • ISSN

  • e-ISSN

  • Počet stran výsledku

    10

  • Strana od-do

    1-10

  • Název nakladatele

    Neuveden

  • Místo vydání

    neuveden

  • Místo konání akce

    All-digital Conference

  • Datum konání akce

    17. 8. 2021

  • Typ akce podle státní příslušnosti

    WRD - Celosvětová akce

  • Kód UT WoS článku

    000749539200015