Trusted Platform Modules (TPMs), which serve as the root of trust in secure systems, are secure crypto-processors that carry out cryptographic primitives. Should large-scale quantum computing become a reality, the cryptographic primitives adopted in the TPM 2.0 standard will no longer be secure. Thus, the design of TPMs that provide Quantum Resistant (QR) primitives is of utmost importance, in particular with the restrictions imposed by embedded systems. In this paper, we investigate the deployment of QR primitives and protocols in the standard TPM 2.0. Cryptographic algorithms that are already in the NIST QR cryptography standardization process, as well as an Oblivious Transfer (OT), a fundamental cryptographic primitive, are the QR cryptographic schemes selected to extend TPM 2.0. In particular, the Kyber algorithm for key encapsulation, the Dilithium algorithm for digital signature, and a 3-round Random Oblivious Transfer (ROT) protocol, supporting protocols such as Multi-Party Computation and Private Set Intersection (PSI). The QR extended TPM 2.0 is implemented in ARM and RISC-V embedded processors, its computational requirements are analysed and experimentally evaluated in comparison to the standard TPM. It is shown that Kyber and Dilithium are faster at creating keys than RSA, due to the key size and secure random sampling required in RSA, while they meet the same performance level as ECC. For digital signatures, both in signature creation and verification, Dilithium is on par with RSA and ECC. The ROT protocol shows decent performance and its support required small modifications to the TPM. This paper also shows that it would be possible to backport the required code to already available TPMs to ensure that current TPMs remain secure against quantum adversaries.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

RSA( RSA (algorithm), Ron Rivest, Adi Shamir and Leonard Adleman )以三位创始人的名字命名。安全性基于有效的素数分解算法的不存在。以安全的非对称加密充当了现代密码体系的骨干。
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月13日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员