在 ESP32 上实现 CRYSTALS-KYBER 密钥封装机制的高效方法
密码学与安全
2025-03-14 v1 硬件体系结构
摘要
Kyber 是一种 IND-CCA2 安全的基于格的后量子密钥封装机制，是美国国家标准技术研究院（NIST）第一个后量子密码标准化进程的获胜者。本文我们在 ESP32（一种面向物联网应用的流行微控制器）上实现了高效的 Kyber。我们对 Kyber 算法进行手工分区，以充分利用 ESP32 的双核架构，使其执行速度提升 1.21 倍（keygen）、1.22 倍（encaps）和 1.20 倍（decaps）。我们还探索了利用 ESP32 的 SHA 和 AES coprocessor 以获得进一步提升的可能性，最终实现了 1.72 倍（keygen）、1.84 倍（encaps）和 1.69 倍（decaps）的综合加速。
引用
@article{arxiv.2503.10207,
title = {Efficient Implementation of CRYSTALS-KYBER Key Encapsulation Mechanism on ESP32},
author = {Fabian Segatz and Muhammad Ihsan Al Hafiz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.10207},
year = {2025}
}