量子コンピューティングの急速な発展は、セキュリティに対する私たちの考え方に革命をもたらしています。量子コンピュータがさらに進化するにつれ、RSAやECCといった現在私たちが頼りにしている暗号化では、データの安全性を保つのに十分な強度が確保できなくなります。この変化により、より安全な新しい手法の必要性が高まっています。そこで登場するのが、強力な量子攻撃からさえも機密情報を保護できる耐量子暗号（PQC）です。
「今日設計されたシステムは、明日の量子耐性暗号をサポートしなければならない」という信念のもと、組み込みシステムのリーダーである iWave Global は、ハードウェアベースのセキュリティ IP コアで知られるフィンランドの Xiphera 社と提携し、Altera を搭載した Agilex™ 5 システム オン モジュール (SoM) に量子耐性セキュリティを提供します。
XipheraのxQlave®製品ファミリーは、量子コンピュータによる攻撃に耐えられるよう設計された耐量子暗号（PQC）アルゴリズムを安全かつ効率的に実装した、量子耐性暗号を提供します。xQlave®製品ファミリーには、米国国立標準技術研究所（NIST）によって標準化されたPQCアルゴリズムに基づく、量子耐性鍵交換（ML-KEM）およびデジタル署名（ML-DSA）のポートフォリオが含まれています。
実装: Agilex™ 5 システムオンモジュール上の Xiphera PQC
耐量子暗号（PQC）は、 Agilex™ 5 システムオンモジュール次世代の暗号需要に対応するプラットフォームの能力を示すものです。XipheraのML-KEMおよびML-DSA向けxQlave® IPコアを活用したAgilex 5 SoMは、FPGAハードウェア上で直接、リアルタイムかつ量子セキュアな鍵交換およびデジタル署名処理を実現します。この統合により、低レイテンシでサイドチャネル耐性を備えた暗号を実現しながら、進化するPQC規格への柔軟性を維持するSoMの能力が際立っています。
Xiphera ML-KEM (Kyber) および ML-DSA (ダイリチウム) IP コア:
- ML-KEMのNIST仕様に準拠
- タイミングベースのサイドチャネル攻撃から保護
- 典型的なFPGA実装では1秒あたり数千回の演算を計算
- 標準インターフェースを介して組み込みシステムへのシームレスな統合
デモのセットアップ
デモの機能:
- デモにはLinuxラップトップとAltera Agilex™ 5ベースのiWave FPGAボード.
- FPGA には、Xiphera ML-KEM、ML-DSA、TRNG IP コアに加え、通信を処理するソフトコア RISC-V プロセッサが含まれています。
- FPGA 上の Xiphera IP コアは、ラップトップ ソフトウェア アプリケーションに対して暗号化計算 (KEM および DSA) を実行します。
- FPGA部品番号: A5ED065BB32AE5SR0
Agilex™ 5 SoM (iW-RainboW-G58M) が PQC に最適なプラットフォームである理由
- アジレックス5 B32Aパッケージ搭載のEシリーズファミリー
- HPS 用 2 ビット 4GB LDDR2、FPGA 用 32 x 2 ビット 4GB LDDRXNUMX
- 16GB eMMC（拡張可能）および1Gb QSPI構成フラッシュ
- 最大24Gbpsのトランシーバー28個
- 最大656,080個のロジックセル
- 2.5G イーサネット PHY トランシーバー
- 豊富な接続性: PCIe Gen4、DDR4、イーサネットなど
- セキュリティ機能: セキュアブート、ハードウェアの信頼のルート、暗号化されたビットストリーム
システムオンモジュール（SoM）は、60mm x 70mmのコンパクトなフォームファクタで構築されており、Intel Agilex™ 5 FPGAおよびSoC Eシリーズファミリ、ならびにB32Aパッケージと互換性があり、2種類のデバイスバリアントが用意されています。
- グループ A: A5E 065A/052A/043A/028A/013A SoC FPGA
- グループB: A5E 065B/052B/043B/028B/013B/008B SoC FPGA
Agilex™ 5 FPGAは、デュアルArm Cortex-A76コアとデュアルCortex-A55コアで構成される非対称アプリケーションプロセッサシステムを搭載し、ワークロードのパフォーマンスと電力効率を最適化します。AI Tensorブロックを備えた強化されたDSPと統合されたAgilex™ XNUMX FPGAは、 アジレックス™ 5 高度な接続機能、DisplayPort および HDMI 出力を提供します。
Agilex™ 5 SoMにおけるPQCの実際の使用例
- 防衛・航空宇宙: 将来の量子脅威に対する通信および制御システムのセキュリティを確保します。
- 産業オートメーション: スマート ファクトリーのエッジ デバイスとファームウェア アップデートを保護します。
- 通信: 将来を見据えた 5G/6G ネットワークと安全な大規模データ転送。
- 自動車: コネクテッドカーにおける安全な V2X 通信と OTA アップデートを実現します。
- ヘルスケア: 長期暗号化により患者データと医療機器を保護します。
- 金融: 将来のサイバーリスクからデジタル取引とスマート カードを保護します。
iWaveとXipheraのパートナーシップは、ポスト量子セキュリティの実例を強力に示します。iWave Agilex™ 5 SoMにXipheraのxQlave™ ML-KEMおよびML-DSAコアを実装することで、開発者とOEMは、ハードウェアアクセラレーションによる量子セキュアな通信を今すぐ利用できるようになります。
Agilex 5 SoMは、強力なFPGAファブリック、再構成可能なアーキテクチャ、そして堅牢なセキュリティ機能を備え、ポスト量子暗号を実世界の組み込みシステムにシームレスに統合することを可能にします。今日のセキュリティニーズを満たすだけでなく、量子時代の進化する脅威にも耐えられるよう設計された、汎用性と拡張性に優れたプラットフォームです。
iWaveは、システムオンモジュール（SOM）の長期利用（10年以上）を保証する製品寿命プログラムを維持しています。iWaveは、評価および製品開発段階における包括的な技術サポートに加え、キャリアカード設計、熱シミュレーション、ODMビジネスモデルなどのODM設計サービスも提供しています。
詳細はお問い合わせください mktg@iwave-global.com
