論文の概要: Trojan-Resilient NTT: Protecting Against Control Flow and Timing Faults on Reconfigurable Platforms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.22804v1
• Date: Fri, 30 Jan 2026 10:33:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-02 18:28:15.384821
• Title: Trojan-Resilient NTT: Protecting Against Control Flow and Timing Faults on Reconfigurable Platforms
• Title（参考訳）: トロイジャン・レジリエントNTT:再構成可能なプラットフォーム上での制御フローとタイミング障害に対する防御
• Authors: Rourab Paul, Krishnendu Guha, Amlan Chakrabarti,
• Abstract要約: Number Theoretic Transform (NTT) は格子ベースのポスト量子暗号 (PQC) アルゴリズムで使われる乗算において最も重要な要素である。 ハードウェアの形でのサイドチャネル攻撃(SCA)とハードウェア脆弱性は、制御信号を変更して回路の制御フローを妨害する可能性がある。 本研究では,従来の遅延,制御フローの破壊,およびSASCAを検出可能なセキュアNTTアーキテクチャを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5909615773091526
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Number Theoretic Transform (NTT) is the most essential component for polynomial multiplications used in lattice-based Post-Quantum Cryptography (PQC) algorithms such as Kyber, Dilithium, NTRU etc. However, side-channel attacks (SCA) and hardware vulnerabilities in the form of hardware Trojans may alter control signals to disrupt the circuit's control flow and introduce unconventional delays in the critical hardware of PQC. Hardware Trojans, especially on control signals, are more low cost and impactful than data signals because a single corrupted control signal can disrupt or bypass entire computation sequences, whereas data faults usually cause only localized errors. On the other hand, adversaries can perform Soft Analytical Side Channel Attacks (SASCA) on the design using the inserted hardware Trojan. In this paper, we present a secure NTT architecture capable of detecting unconventional delays, control-flow disruptions, and SASCA, while providing an adaptive fault-correction methodology for their mitigation. Extensive simulations and implementations of our Secure NTT on Artix-7 FPGA with different Kyber variants show that our fault detection and correction modules can efficiently detect and correct faults whether caused unintentionally or intentionally by hardware Trojans with a high success rate, while introducing only modest area and time overheads.
• Abstract（参考訳）: Number Theoretic Transform (NTT) は、格子ベースのポスト量子暗号(PQC)アルゴリズム(Kyber, Dilithium, NTRUなど)で使われる多項式乗法において最も重要なコンポーネントである。 しかし、ハードウェアの形でのサイドチャネル攻撃(SCA)とハードウェア脆弱性は、制御信号を変更して回路の制御フローを妨害し、PQCの重要なハードウェアに非従来的な遅延をもたらす可能性がある。 ハードウェアトロイの木馬は、特に制御信号において、単一の破損した制御信号が計算シーケンス全体を破壊またはバイパスするので、データ信号よりも低コストで影響を受けやすい。 一方、ソフト・アナライザ・サイド・チャンネル・アタック(SASCA)は、挿入されたハードウェアであるトロイジャンを用いて設計を行うことができる。 本稿では,非従来的遅延,制御フローの破壊,SASCAを検出できるセキュアNTTアーキテクチャを提案する。 Kyber バリアントの異なる Artix-7 FPGA 上でのセキュアNTT の大規模なシミュレーションと実装により,ハードウェアトロイの木馬による意図的・意図的な故障の検出と修正を効率よく行うことができた。

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