Bảo mật hậu lượng tử tích hợp vào SoC qua công nghệ eFPGA tái lập trình

Mã hóa hậu lượng tử (PQC) đang được áp dụng trong thiết kế hệ thống trên chip (SoC) nhờ các giải pháp eFPGA, giúp khắc phục hạn chế của các bộ mã hóa cố định trên silicon truyền thống. Thay vì phải thiết kế lại chip khi các tiêu chuẩn bảo mật thay đổi, sử dụng eFPGA cho phép triển khai IP PQC bằng cách tải một bitstream mới, giúp SoC linh hoạt nâng cấp chức năng mã hóa trong thực địa.

QuickLogic, nhà cung cấp giải pháp eFPGA Hard IP, cùng với PQSecure, nhà phát triển IP PQC, đã hợp tác tích hợp IP CRYSTAL-1000C của PQSecure vào nền tảng eFPGA của QuickLogic. IP này dựa trên các chuẩn được Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) phê duyệt gồm FIPS 203 (ML-KEM) và FIPS 204 (ML-DSA). Việc bố trí và chuyền mạch IP PQC trong lõi eFPGA được thực hiện và nhúng vào thiết kế SoC, đánh dấu bước tiến trong ứng dụng PQC có thể lập trình lại.

Theo Trey Peterson, kỹ sư ứng dụng hiện trường tại QuickLogic, việc ứng dụng eFPGA Hard IP cho phép các SoC cập nhật bộ mã hóa ngay tại thực địa bằng cách tải bitstream mới. Điều này bao gồm khả năng thay đổi các tham số thuật toán, vận hành song song chế độ mã hóa cổ điển và hậu lượng tử trong giai đoạn chuyển đổi, cũng như vá các lỗ hổng kênh phụ mà không cần thiết kế lại chip.

Ông nhấn mạnh rằng quá trình chuyển đổi sang PQC là tiến trình liên tục, không phải sự kiện đơn lẻ. Vì vậy, các nhà thiết kế SoC cố định bộ mã hóa trên silicon sẽ phải đối mặt với chi phí tái thiết kế tốn kém khi tiêu chuẩn bảo mật thay đổi.