Postkvantová kryptografie na FPGA

Táto práca popisuje post-kvantový algoritmus FrodoKEM, jeho hardwarovú implementáciu v jazyku VHDL a softvérovú simuláciu implementácie, následné nasadenie implementácie na FPGA procesný systém. Práca popisuje problematiku postkvantovej kryptografie a programovacieho jazyka VHDL slúžiaceho pre popis funkčnosti hardvéru. Ďalej sa práca venuje funkčnej implementácii a simulácii všetkých častí algoritmu. Konkrétne sa jedná o časti, generovanie kľúča, zapúzdrenie a odpúzdrenie. Implementácia algoritmu a simulácia boli vykonané v softvérovom simulačnom prostredí Vivado, vytvorenom spoločnosťou Xilinx. Následne bola vykonaná syntéza a implementácia a navrhnutý Intellectual property blok, ktorého kľúčová časť zastrešujúca funkcionalitu FPGA dosky NEXYS A7 nebola k dispozícii. Posledná časť práce sa venuje navrhnutému postupu práce pre implementáciu algoritmu na FPGA dosku NEXYS A7.
This work describes the post-quantum algorithm FrodoKEM, its hardware implementation in VHDL and software simulation of implementation, subsequent implementation of the implementation on the FPGA process system. The work describes the issue of postquantum cryptography and VHDL programming language used to describe the functionality of hardware. Furthermore, the work deals with the functional implementation and simulation of all parts of the algorithm. Specifically, these are parts, key generation, encapsulation, and decapsulation. Algorithm implementation and simulations were performed in the Vivado software simulation environment, created by Xilinx. Subsequently, the synthesis and implementation was performed and the Intellectual property block was designed, the key part of which covered the functionality of the NEXYS A7 FPGA board was not available. The last part of the work deals with the workflow algorithm for implementation on FPGA board NEXYS A7.