面对量子运算对现行加密体系带来的潜在威胁,物联网安全正迎来转型关键期。後量子加密(Post-Quantum Cryptography, PQC)是为因应未来量子电脑可能破解 RSA、ECC 等现行公开金钥密码系统而发展的新一代资安技术,目标是在後量子时代持续保护装置身分认证、资料通讯与韧体更新的安全性。
新唐科技(Nuvoton)近日宣布,其微控制器 NuMicro® M2354 系列已成功基於 MicroPQC 开源框架实作PQC技术。NuMicro® M2354 透过高度优化的软体运算技术,结合 Arm® TrustZone® 硬体安全架构与PSA/SESIP Level 3 等级的防护能力,在不牺牲功耗与效能的前提下,成为「量子就绪(Quantum-Ready)」的平台。

| 图一 : The broad algorithm support allows the NuMicro® M2354 to satisfy both global PQC standards and localized Korean cryptographic requirements. |
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由於後量子加密演算法需要大量数学运算与记忆体资源,因此在资源受限的 Cortex-M23 平台上实作具有相当挑战性。为此,研发团队针对 NuMicro® M2354 架构进行高度优化的NTT演算法调校,相较於通用叁考实作,可降低约 30% 的运算周期数(cycle count)。此外,透过记忆体最隹化技术,成功将 ML-KEM-768 的 RAM 使用需求控制在 12KB 以下。这意味着 NuMicro® M2354 即使在有限的 SRAM 资源内,仍能兼顾低功耗表现与後量子安全需求。

| 图二 : The NuMicro® M2354 provides a “Quantum-Ready” platform without sacrificing power efficiency or system performance |
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在演算法支援方面,NuMicro® M2354 同时兼顾国际标准与区域市场需求。除了支援美国国家标准暨技术研究院(NIST)所推荐的国际标准演算法(如 ML-KEM 与 ML-DSA)外,更进一步纳入「韩国後量子加密(K-PQC)」候选演算法。其中包括针对记忆体效率优化的 AIMer128f 数位签章,以及具备极低堆叠记忆体占用特性的 SMAUG-T1 金钥交换演算法。多元标准的支持,使 NuMicro® M2354 能同时满足全球通用规范与韩国在地加密需求。

| 图三 : The NuMicro® M2354 series has successfully implemented PQC technology based on the MicroPQC framework. |
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透过 NuMicro® M2354 与後量子密码技术的整合,新唐科技展现在资源受限 MCU 平台上实现 PQC 的技术能力。此量子就绪解决方案可应用於伺服器、无人机、机器人及其他物联网场景,协助强化装置身分认证、韧体更新与资料保护机制,提升产品面对未来量子威胁的安全韧性,并协助开发者提前布局後量子时代的资安需求。
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