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

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)

Достоверность данных 70 средняя

Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

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.