面向后量子密码学中易于掩码化的算法设计
密码学与安全
2023-11-15 v1
摘要
掩码是一种众所周知且可证明安全的抗侧信道攻击对策。然而，由于额外的冗余计算，集成掩码方案在性能上代价高昂。集成掩码对策的性能开销深受密码算法设计选择的影响，且在设计阶段往往未被考虑。本文中，我们详细探讨了设计选择对将掩码技术集成到基于格的密码学中的影响。我们选取 Scabbard——一套包含三种基于格的后量子密钥封装机制（KEM），即 Florete、Espada 和 Sable。我们通过利用它们特定的设计要素，为 Scabbard 套件中所有组成 KEM 提供了任意阶掩码实现。我们表明，Florete、Espada 和 Sable 的掩码实现在速度上优于 Kyber 的掩码实现，适用于任意阶掩码。掩码版 Florete 相比掩码版 Kyber，在第一、第二和第三阶分别有 、 和 的性能提升。类似地，Espada 在第一、第二和第三阶掩码下分别表现出 、 和 的提升，Sable 分别表现出 、 和 的提升。我们的结果表明，设计决策对将掩码对策集成到基于格的密码学中的效率有显著影响。
引用
@article{arxiv.2311.08040,
title = {On the Masking-Friendly Designs for Post-Quantum Cryptography},
author = {Suparna Kundu and Angshuman Karmakar and Ingrid Verbauwhede},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.08040},
year = {2023}
}