OptHQC：用于高性能后量子密码的 HQC 优化
密码学与安全
2025-12-16 v1
摘要
随着后量子密码（PQC）日益重要用于保护未来通信系统，量子抗性算法引入的性能开销 presents a major computing challenge. HQC（Hamming Quasi-Cyclic）是一种新标准化的代码基于 PQC 方案，旨取代经典的密钥交换方法。本文提出 OptHQC，这是一种旨在提供高性能密码运算的 HQC 实现方案。我们的方法对 HQC 中每个计算块进行全面分析，并在三个阶段引入优化：密钥生成、加密和解密。我们首先利用向量乘法中数据层稀疏性来加速向量生成期间的多项式运算。随后，我们利用指令级加速（例如 AVX2）在哈希计算中进一步提高性能。最后，我们将乘法转换为查找表索引，并优化 syndrome 计算和误差向量恢复中的内存访问模式，这些是 HQC 中最计算密集的操作。总体而言，OptHQC 在 CPU 上相对于参考 HQC 实现实现了平均 55% 的加速。
引用
@article{arxiv.2512.12904,
title = {OptHQC: Optimize HQC for High-Performance Post-Quantum Cryptography},
author = {Ben Dong and Hui Feng and Qian Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.12904},
year = {2025}
}