Evaluasi Kinerja Algoritma CRYSTALS-Kyber pada ARM-based Single-board Computer

Abstract

CRYSTALS-Kyber merupakan algoritma key-encapsulation mechanism (KEM) yang terpilih pada putaran ketiga proses standardisasi post-quantum cryptography (PQC). Penelitian ini melakukan evaluasi algoritma Kyber-512 dan Kyber-512-90s dalam lingkungan container pada single-board computer berbasis prosesor ARM. Evaluasi dilakukan dengan membandingkan implementasi symmetric primitives yang digunakan Kyber dengan reference implementation (liboqs), OpenSSL, dan crypto extension. Hasil evaluasi menunjukkan bahwa implementasi dengan OpenSSL dapat meningkatkan kinerja (waktu eksekusi dalam CPU cycle) hingga 1.71–2.01⨯ pada Cortex-A7 dibandingkan dengan reference implementation. Untuk Kyber512-90s pada Cortex-A53, implementasi dengan OpenSSL dan crypto extension menunjukkan peningkatan kinerja berkisar antara 1.36–1.69⨯.

CRYSTALS-Kyber is a key-encapsulation mechanism (KEM) algorithm selected in the third round of the post-quantum cryptography (PQC) standardization process. This research evaluates the Kyber-512 and Kyber-512-90s algorithms in a container environment on a single-board computer based on an ARM processor. Evaluation was carried out by comparing the implementation of symmetric primitives used by Kyber with the reference implementation (liboqs), OpenSSL, and crypto extensions. Evaluation results show that implementation with OpenSSL can increase performance (execution time in CPU cycles) by up to 1.71–2.01⨯ on Cortex-A7 compared to the reference implementation. For Kyber512-90s on Cortex-A53, implementations with OpenSSL and crypto extensions show performance gains ranging from 1.36–1.69⨯.