Tweet
Hình bên dưới mô tả quá trình NIST lựa chọn và chuẩn hóa các thuật toán mật mã hậu lượng tử – Post-Quantum Cryptography (PQC). Đây là các thuật toán được thiết kế để chống lại nguy cơ từ máy tính lượng tử, đặc biệt là khả năng phá vỡ RSA và ECC bằng Shor’s Algorithm.
Năm 2022, NIST công bố bốn nhóm thuật toán chính:
1. CRYSTALS-Kyber – Trao đổi/thiết lập khóa
Kyber dựa trên bài toán lattice (mạng tinh thể) và Learning With Errors – LWE. Nó được lựa chọn để thiết lập khóa bí mật giữa hai bên. Sau khi chuẩn hóa, Kyber trở thành ML-KEM (FIPS 203) và là một trong những thuật toán PQC quan trọng nhất cho TLS, VPN và các giao thức bảo mật.
2. CRYSTALS-Dilithium – Chữ ký số
Cũng dựa trên lattice, Dilithium được thiết kế cho Digital Signature. Phiên bản chuẩn hóa hiện nay được gọi là ML-DSA (FIPS 204).
3. FALCON – Chữ ký số
FALCON dựa trên NTRU lattice và sử dụng FFT. Điểm mạnh là tạo chữ ký có kích thước tương đối nhỏ, nhưng việc triển khai phức tạp hơn.
4. SPHINCS+ – Chữ ký dựa trên Hash
Khác với ba thuật toán trên, SPHINCS+ dựa trên hàm băm (hash-based cryptography) và không phụ thuộc vào lattice. Thuật toán này được chuẩn hóa thành SLH-DSA (FIPS 205).
Phần dưới hình cho thấy lộ trình:
Select → Standardize → Implement → Ship
Tức là NIST lựa chọn thuật toán, chuẩn hóa thành các tiêu chuẩn FIPS, sau đó ngành công nghiệp tích hợp vào library, protocol, OS, VPN, TLS và phần cứng trước khi triển khai rộng rãi.
Một cập nhật quan trọng: hình này phản ánh lựa chọn năm 2022. Đến nay, FIPS 203, 204 và 205 đã được NIST công bố chính thức từ năm 2024, vì vậy PQC đã chuyển từ giai đoạn nghiên cứu sang giai đoạn triển khai thực tế.
Năm 2022, NIST công bố bốn nhóm thuật toán chính:
1. CRYSTALS-Kyber – Trao đổi/thiết lập khóa
Kyber dựa trên bài toán lattice (mạng tinh thể) và Learning With Errors – LWE. Nó được lựa chọn để thiết lập khóa bí mật giữa hai bên. Sau khi chuẩn hóa, Kyber trở thành ML-KEM (FIPS 203) và là một trong những thuật toán PQC quan trọng nhất cho TLS, VPN và các giao thức bảo mật.
2. CRYSTALS-Dilithium – Chữ ký số
Cũng dựa trên lattice, Dilithium được thiết kế cho Digital Signature. Phiên bản chuẩn hóa hiện nay được gọi là ML-DSA (FIPS 204).
3. FALCON – Chữ ký số
FALCON dựa trên NTRU lattice và sử dụng FFT. Điểm mạnh là tạo chữ ký có kích thước tương đối nhỏ, nhưng việc triển khai phức tạp hơn.
4. SPHINCS+ – Chữ ký dựa trên Hash
Khác với ba thuật toán trên, SPHINCS+ dựa trên hàm băm (hash-based cryptography) và không phụ thuộc vào lattice. Thuật toán này được chuẩn hóa thành SLH-DSA (FIPS 205).
Phần dưới hình cho thấy lộ trình:
Select → Standardize → Implement → Ship
Tức là NIST lựa chọn thuật toán, chuẩn hóa thành các tiêu chuẩn FIPS, sau đó ngành công nghiệp tích hợp vào library, protocol, OS, VPN, TLS và phần cứng trước khi triển khai rộng rãi.
Một cập nhật quan trọng: hình này phản ánh lựa chọn năm 2022. Đến nay, FIPS 203, 204 và 205 đã được NIST công bố chính thức từ năm 2024, vì vậy PQC đã chuyển từ giai đoạn nghiên cứu sang giai đoạn triển khai thực tế.
Attached Files