Optimizing the implementation of the Saber post-quantum cryptography scheme with a hybrid architecture

Sabyrzhan K. Atanov, Khuralay Moldamurat, Luigi La Spada, Makhabbat Bakyt, Adil K. Maidanov

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)

Деректер сенімділігі 70 орташа

Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This paper presents a hardware–software hybrid implementation of the Saber key encapsulation mechanism (KEM) on a Terasic DE10-Nano board, which combines an ARM Cortex-A9 processor and an Intel Cyclone V field programmable gate array (FPGA). By offloading computationally intensive polynomial multiplication to a dedicated FPGA module, the hybrid design significantly reduces execution time. Experimental results show that compared to a software-only approach, the hybrid design decreases execution time by 40% for key generation, 35% for encapsulation, and 50% for decapsulation. The consistent performance gains were confirmed across the LightSaber, Saber, and FireSaber parameter sets, demonstrating that CPU-FPGA co-design offers significant efficiency improvements for post quantum cryptography (PQC), especially on platforms with limited resources.