Post-quantum TLS at an IoT gateway must protect many device connections without large increases in handshake delay, CPU cost, or network traffic. HQC provides code-based diversity beyond ML-KEM, but its computation and ciphertext sizes can increase these costs. We optimize HQC for x86 processors with AVX2, AVX-512, and the Galois Field New Instructions (GFNI), and integrate the resulting implementations into TLS 1.3. We extend branch-free Toom-Cook/Karatsuba multiplication to AVX-512, accelerate Reed-Solomon decoding with GFNI, improve Reed-Muller decoding, accelerate SHA3-512 and fixed-weight sampling, and port Frobenius additive FFT (FAFFT) multiplication to AVX-512 + GFNI for HQC-5. On an Intel Core i5-1135G7 processor, our AVX2 implementation reduces decapsulation by 11.1-21.5% over the fastest prior AVX2 results. Our AVX-512 implementation reduces key generation by 24.9-29.5%, encapsulation by 10.4-11.1%, and decapsulation by 20.6-26.1% relative to Cabral et al. across the three HQC parameter sets. We evaluate the effects of these implementations on TLS 1.3 handshake latency and server and client CPU costs, as well as the effects of round-trip time (RTT) and bandwidth. In local loopback TLS measurements, our AVX-512 HQC-5 implementation reduces handshake latency from 3.22 ms to 2.92 ms compared with Cabral et al. On a constrained path with 1 Mbit/s bandwidth and an added RTT of 50 ms, the HQC-5 handshake takes 243 ms, compared with 87 ms for ML-KEM-1024. This indicates that HQC public-key and ciphertext sizes, rather than implementation speed, determine the remaining handshake cost on constrained links.


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多媒体系统(MS)期刊详细介绍了多媒体计算,通信,存储和应用的各个方面的创新研究思想,新兴技术,最新方法和工具。它包含理论,实验和调查文章。多媒体系统的覆盖范围包括:在计算机系统中集成数字视频和音频功能;多媒体信息编码和数据交换格式;数字多媒体的操作系统机制;数字视频和音频网络与通信;存储模型和结构;用于支持多媒体应用程序的方法、范式、工具和软件体系结构;多媒体应用程序和应用程序接口,以及多媒体终端系统架构。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/mms/
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