高レベル合成のための格子ベースのポスト量子暗号化コードの最適化

高レベル合成は、短時間でハードウェア設計を構築するための成熟した電子設計自動化（EDA）技術です。これは、C/C++からFPGA用のHDLコードを自動的に生成し、アルゴリズムからハードウェアへのギャップを埋めます。しかし、一般目的のソフトウェアコードを扱う際のHLSの難しさのために、QoR（結果の質）が最適でないことがあります。本論文では、格子ベースのポスト量子暗号（PQC）アルゴリズムを合成する際のHLSの現在の課題を探ります。高レベル合成の制限を克服し、生成されたハードウェアのQoRを向上させるためのコードレベルの最適化を提案します。NISTの標準化プロセスの第3ラウンドで競争するアルゴリズムの結果を分析し改善しました。競技会に提出された元のリファレンスコードから始めて、元の性能やリソースの利用率を向上させる方法を示します。その中には、スピードアップファクターが最大200または面積削減が80%になるケースもあります。