Прогресс квантовых вычислений создает беспрецедентную проблему для традиционных методов шифрования.может быстро стать хрупким и может быть взломан в течение нескольких секунд при квантовой атакеЭта новая реальность требует перехода к обратной квантовой криптографии (PQC) - новому классу криптографических алгоритмов, предназначенных для обеспечения безопасности данных даже в квантовую эпоху.
Признавая актуальность этой эволюции, iWave Global, лидер в области FPGA и встроенных вычислительных платформ, сотрудничает с экспертами Финляндии в области безопасности на аппаратном уровне IP, Xiphera,в iWave Agilex TM поддержка квантового шифрования безопасности предоставляется на системном уровне модуля (SoM) (поддерживается Altera).
В Agilex TM Xipwera xQfor 5 ® После внедрения квантовой безопасности
XQof Xipwera ® Линейка продуктов обеспечивает мощное квантовое шифрование безопасности для оборудования FPGA.включая ML-KEM (механизм инкапсулирования ключей) и ML-DSA (алгоритм цифровой подписи), обеспечивая долгосрочную безопасность как от традиционных, так и от квантовых атак.
Благодаря этому сотрудничеству iWave успешно преобразовал ядро Xiphera xQlift ® IP, интегрированное в Agile TM SoM, реализует аппаратно-ускоренную операцию PQC в режиме реального времени,такие как обмен ключами и цифровой подписи непосредственно в структуре FPGAЭто привело к низкой задержке, защищенному от боковых каналов шифрованию, которое позволило встроенным системам противостоять будущим квантовым угрозам.
Осознайте основные моменты
PQC осуществляется через Agilex в iWave TM на платформе 5 (рисунок 1) с использованием IP-ядер ML-KEM (Kyber) и ML-DSA (Dilitisum) от Xiphera.
iWave's Agilex TM 5 сомов
Рисунок 1: Agile для iWave TM SoM (источник изображения: iWave)
Основные технические возможности включают:
Совместимость с спецификациями NIST для ML-KEM и ML-DSA
Предотвращение атаки боковых каналов на основе временной последовательности
Высокая производительность для тысяч операций шифрования в секунду
Легкая интеграция через стандартный встроенный интерфейс
Настройка демонстрационной среды:
Демонстрационная среда включает в себя Altera Agilex TM The iWave FPGA board, подключенную к ноутбуку под управлением Linux (рисунок 2).и процессор RISC-V с мягким ядром, управляющий системной связьюОперация шифрования (закапсулирование ключа и цифровая подпись) выполняется непосредственно на FPGA, что показывает безопасность от квантовой атаки в режиме реального времени.
Устройство FPGA: A5ED065BB32AE5SR0
Демонстрационная установка с платкой FPGA iWave на базе Altera Agilex TM 5 подключенной к ноутбуку Linux
Рисунок 2: Демонстрационная среда была создана TM iWave FPGA-карта из 5 подключена к ноутбуку Linux и установлена.
Почему выбрать Agile для iWave TM SoM используется для реализации PQC
Модули IW-RainboW-G58M на системном уровне (рисунок 3) основаны на серии Agilex TM E, предназначенные для высокопроизводительных встроенных приложений, требующих как скорости, так и безопасности.
Agile в капсулах FPGA серии B32A TM E
GB LPDDR4 (для HPS) и двойной 2 GB LPDDR4 (для архитектуры FPGA)
GB eMMC (масштабируемый) и 1 Gb QSPI Configuration Flash
Передатчик до 28 Гбит/с
До 656080 логических единиц
Подключение PCIe Gen4, DDR4 и 2,5 G Ethernet PHY
Встроенная защита Bootstrap, Hardware Trust Root и шифрование Bitstream Protection
IWave FPGA SoM на базе Agilex TM 5
Рисунок 3: TM IWave FPGA SoM на базе Agilex для 5 (источник изображения: iWave)
Этот компактный модуль размером всего 60 мм х 70 мм поддерживает устройства серии Agilex TM SoC FPGA E, включая варианты устройств группы A (A5E065A/052A/043A/028A/013A) и группы B (A5E065B/052B/043B/028B/013B/008B).
Gg SoC интегрирует двойной ARM® Cortex®- A76 и Dual Cortex®- A55 процессоры, а также блок DSP, поддерживающий AITensor,балансирует производительность с энергоэффективностью и идеально подходит для шифрования нового поколения.
Agilex TM Практическое применение PQC
В Agilex TM Integrated PQC на SoM открывает двери для проектирования квантовых систем безопасности в нескольких отраслях:
Оборона и аэрокосмическая промышленность: обеспечение безопасности критически важных коммуникаций и спутниковой связи
Телекоммуникации: обеспечение будущей безопасности сетей 5G/6G с долгосрочной устойчивостью к шифрованию
Промышленная автоматизация: защита прошивки и передачи данных в взаимосвязанных установках
Транспортное средство: безопасная коммуникация V2X и обновления прошивки OTA
Медицинское обслуживание: для защиты данных пациентов и медицинского оборудования на протяжении всего жизненного цикла оборудования
Финансы: защита цифровых транзакций и интеллектуальных платежных систем от квантовых угроз
Благодаря этому сотрудничеству iWave и Xipwera продемонстрировали аппаратно-базированную реализацию PQC, которая не только отвечает сегодняшним стандартам безопасности, но и предусматривает будущие требования к шифрованию.