12 mai 2023
09:00 Defesa de Mestrado Auditório do IC3
Tema
Uma Implementação em Software do Algoritmo FALCON na Plataforma ARM
Aluno
Caio Teixeira
Orientador / Docente
Julio Cesar Lopez Hernandez - Coorientador: Ricardo Dahab
Breve resumo
Assinaturas digitais são parte fundamental das comunicações modernas, provendo segurança, confiabilidade e autenticação em diversos protocolos e aplicações. Apesar dos esquemas de assinatura mais difundidos atualmente estarem sob risco de quebra total por algoritmos quânticos, novos padrões de assinaturas, ditos "pós-quânticos", garantem segurança mesmo neste cenário. Um desses novos padrões é FALCON, um algoritmo de assinatura pós-quântico que tem como objetivo fundamental minimizar o custo de comunicação total do esquema.
No entanto, ainda que o custo de comunicação seja menor do que outras alternativas, o custo em tempo de execução das operações continua sendo entrave, uma vez que algoritmos pós-quânticos tem se mostrado muito mais custosos do que suas contrapartes clássicas. Isto se mostra de maneira ainda mais profunda para a plataforma ARMv8-A, que apesar de ser muito difundida em dispositivos mobile e IoT, bem como estar conquistando espaço em computadores pessoais e servidores, tem recebido pouca atenção na literatura em termos de implementações otimizadas.
Para preencher esta lacuna, propomos uma implementação otimizada para a plataforma ARMv8-A fazendo uso completo de suas funcionalidades, como instruções vetoriais ("Single Input, Multiple Data", ou SIMD) e instruções criptográficas especializadas. Apresentamos resultados para três processadores: Cortex-A57, Cortex-X2, e o System-on-Chip Apple M1. Nossa implementação alcança aumentos de até 80% na geração de assinaturas e até 60% na verificação das mesmas, em comparação com a implementação de referência disponibilizada pelos autores do esquema.
Banca examinadora
Titulares:
| Julio Cesar Lopez Hernandez | IC/UNICAMP |
| Eduardo Moraes de Morais | Lurk Lab |
| Edson Borin | IC/UNICAMP |
Suplentes:
| Paulo Licio de Geus | IC/UNICAMP |
| Hilder Vitor Lima Pereira | KU Leuven |