TrustZone-A 기반 환경에서 CRYSTALS-Kyber KEM을
비밀 연산 / 공개 연산으로 분리(Split) 해서 구현한 레포지토리입니다.

• Secure World: 비밀(seed, sk, noise) 및 secret-dependent 연산만 담당
• Normal World: NTT, polynomial 연산, matrix A 생성 등 공개 연산 담당
• 목표: TCB(Trusted Computing Base) 최소화 + 성능 + 보안성 동시에 달성

이 코드는 논문

"A Lightweight Secret-Isolated Post-Quantum Cryptographic Architecture for ARM TrustZone-A"
에서 사용된 Kyber Split 프로토타입 구현을 기반으로 합니다.

• Kyber KEM(ML-KEM) Split 아키텍처 구현
  • 비밀 연산: Secure World (TEE)
  • 공개 연산: Normal World (REE / Linux user-space)
• Secret-Isolation 보장
  • sk, 비밀 seed, noise 등은 Secure World 메모리 밖으로 절대 노출되지 않음
• 기존 Kyber 레퍼런스 코드 기반 변형
  • NIST Kyber 레퍼런스 구조를 최대한 유지하되,
    secret-dependent 부분만 TrustZone-A로 이동
• TrustZone-A/OP-TEE 환경에서 동작하도록 설계(QEMU 및 실제 보드 모두 지원 가능)

KeyGen

• Normal World
  • 공개 seed 생성
  • matrix A 생성
  • NTT, polynomial 곱셈
  • public key pk 계산
• Secure World
  • Secure_KeyGen_Secret(seed_secret)
  • 비밀 키 sk, noise 샘플링
  • sk는 Secure RAM에만 저장

Encaps

• Normal World
  • Kyber Encapsulation 전체 수행 (NTT, noise, polynomial ops)
  • ciphertext ct 생성
• Secure World
  • 사용되지 않음 (PQC 구조상 Encaps는 비밀 의존성이 없음)

Decaps

• Normal World
  • ct 파싱, 압축 해제, NTT-ready polynomial 구성
• Secure World
  • Secure_Decaps_Secret(ct)
    • sk로 message m 복원
    • KDF(m, ct)로 shared secret 도출
    • masked/hashed shared secret만 REE로 반환
  • sk 및 중간 비밀값은 Secure World 밖으로 노출되지 않음

├── README.md
├── .gitmodules
├── Kyber-split/
│   ├── normal
│   └── secure
├── OP-TEE/
│   ├── optee_client
│   └── optee_os

$ git clone https://github.com/OP-TEE/optee_os.git
$ # (toolchain, QEMU, build env 과정 진행)