پيادﻩ ﺳﺎﺯي كاﺭﺍي ﺿﺮﺏ چند ﺟﻤﻠﻪﺍي NTT ﻣﻮﺭﺩ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺩﺭ ﺍلگوﺭيتم ﺭﻣﺰنگاﺭي پساكوانتومي NTRU Prime بر روي FPGA

ﺍﻓﺰﺍيش ﺗﻮﺍﻥ پرﺩﺍﺯشي كامپيوﺗﺮﻫﺎي كوﺍﻧﺘﻮمي، ﺁﺳﯿﺐ پذيري ﺍلگوﺭيتم ﻫﺎي كلاسيك ﺭﺍ ﺟﺪيﺗﺮ ﺧﻮﺍﻫﺪ كرﺩ. ﺑﻨﺎﺑﺮﺍين ﺑﻪ كاﺭگيري ﺭﻣﺰنگاﺭي پساكوانتومي ﺑﺴﯿﺎﺭ ﺿﺮﻭﺭي ﺍﺳﺖ. ﺍلگوﺭيتمﻫﺎيي ﺍﺯ گوﻧﻪﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺭﻣﺰنگاﺭيﻫﺎي پساكوﺍﻧﺘﻮمي همچوﻥ مشبكهﻣﺒﻨﺎ ﻭ كدﻣﺒﻨﺎ ﺩﺭﺣﺎﻝ طي ﻣﺮﺍﺣﻞ ﻧﻬﺎيي ﺍﺳﺘﺎﻧﺪﺍﺭﺩﺳﺎﺯي ﺭﻗﺎﺑﺖ NIST ﻫﺴﺘﻨﺪ كه ﺍﻧﺘﻈﺎﺭ ميﺭﻭﺩ ﺩﺭ ﺑﺮﺍﺑﺮ كامپيوﺗﺮﻫﺎي كوانتومي ﺍﻣﻦ ﺑﺎﺷﻨﺪ. يكي ﺍﺯ ﺍلگوﺭيتمﻫﺎي KEM مشبكه ﻣﺒﻨﺎي ﻣﻮﺭﺩ ﺗﻮﺟﻪ ﺍين ﺭﻗﺎﺑﺖ NTRU Prime ﺍﺳﺖ. چاﻟﺶ ﺍصلي ﺩﺭ پياﺩﻩﺳﺎﺯي ﺍين گوﻧﻪ ﺍلگوﺭيتمﻫﺎ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺕ سنگين ﺿﺮﺏ چندﺟﻤﻠﻪﺍي ﺭﻭي ﺣﻠﻘﻪ ميﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ  Number Theoretic Transform ﺿﺮﺏ چندﺟﻤﻠﻪﺍي ﺭﺍ ميﺗﻮﺍﻥ ﺩﺭ ﺯﻣﺎﻥ ﺷﺒﻪخطي O(n log n) ﺍﻧﺠﺎﻡ ﺩﺍﺩ كه ﻋﻤﻮﻣﺎً ﺍﺯ ﺳﺎﺧﺘﺎﺭ پرﻭﺍﻧﻪﺍي ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮﺭ ﺍﻓﺰﺍيش كاﺭﺍيي ﺩﺭ پياﺩﻩﺳﺎﺯي ﺳﺨﺖﺍﻓﺰﺍﺭي ﺁﻥ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ميﺷﻮﺩ. ﺩﺭ ﺍين ﻣﻘﺎﻟﻪ ، ﺩﻭ ﺍيدﻩي ﺍﺩﻏﺎﻡ ﺣﺎﻓﻈﻪﻫﺎي ﻗﺎﺑﻞ يكپارچهﺳﺎﺯي ﻭ ﺣﺬﻑ ﺗﻘﺎﺭﻥ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎي پيش پرﺩﺍﺯﺵ ﺷﺪﻩ ﻣﻄﺮﺡ ﻭ ﻫﺮيك ﺟﺪﺍگاﻧﻪ پياﺩﻩﺳﺎﺯي گرﺩيدﻧﺪ . كاﺭ ﻣﺎ ﺩﺭ ﻣﻘﺎيسه ﺑﺎ ﺑﻬﺘﺮين پياﺩﻩﺳﺎﺯي ﻫﺎي ﺿﺮﺏ ﻣﻮﺭﺩ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺩﺭ   NTRU Prime ﺭﻭي FPGA تا پيش ﺍﺯ ﺍين نگاﺭﺵ، ﺑﺎ ﺑﺎﺯﻃﺮﺍحي ﻭ ﺍﺻﻼﺡ ﺷﯿﻮﻩي ﺑﻪكاﺭگيري ﻭ ﺳﺎﺧﺘﺎﺭ ﺫﺧﯿﺮﻩﺳﺎﺯي ﺩﺍﺩﻩﻫﺎي پيش پرﺩﺍﺯﺵ  ﺷﺪﻩ ﺳﺒﺐ ﺍﻓﺰﺍيش 7 ﺩﺭﺻﺪي ﻭ ﺩﺭ ﻋﯿﻦ ﺣﺎﻝ كاﻫﺶ ﺗﻮﺍﻥ ﻣﺼﺮفي ﻭ كاﻫﺶ ﺑﯿﺶ ﺍﺯ ۱۴ ﺩﺭﺻﺪي ﻓﺮكاﻧﺲ  ﻣﻨﺎﺑﻊ LUT ﺑﻪ كاﺭ ﺭﻓﺘﻪ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. كاﻫﺶ ﺗﺄﺧﯿﺮ ﺣﺎﺻﻞ ﺷﺪﻩ ﺗﻮﺃﻡ ﺑﺎ كاﻫﺶ ﺣﺠﻢ ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻣﺼﺮفي ﺍﻓﺰﺍيش كاﺭﺍيي ﺭﺍ ﻧﺸﺎﻥ ميﺩﻫﺪ.