ML-DSA (Module-Lattice-Based Digital Signature Algorithm) is de post-kwantum digitale handtekeningstandaard die in augustus 2024 door NIST is gepubliceerd in FIPS 204 en gebaseerd is op het CRYSTALS-Dilithium-algoritme.
ML-DSA is een kwantumresistent digitaal handtekeningalgoritme dat authenticiteit en integriteit bewijst en de RSA- en ECDSA-handtekeningen vervangt. NIST heeft het in augustus 2024 gestandaardiseerd als FIPS 204, gebaseerd op CRYSTALS-Dilithium, met drie parameterreeksen: ML-DSA-44, ML-DSA-65 en ML-DSA-87. Het is zeer geschikt voor het ondertekenen van code, documenten en certificaten.
Key Takeaways
- ML-DSA is de belangrijkste digitale handtekeningstandaard van NIST voor het post-kwantumtijdperk, gepubliceerd als FIPS 204 in augustus 2024.
- Het is de gestandaardiseerde vorm van CRYSTALS-Dilithium, gebaseerd op de MLWE- en MSIS-roosterproblemen.
- Drie parameterreeksen (ML-DSA-44/65/87) komen ruwweg overeen met de beveiliging van AES-128, 192 en 256.
- ML-DSA-65 is de aanbevolen standaard voor de meeste toepassingen.
- Het vervangt RSA- en ECDSA-handtekeningen en is zeer geschikt voor het ondertekenen van code en firmware.
Wat is ML-DSA?
ML-DSA is een digitaal handtekeningalgoritme van na het kwantumtijdperk. Een digitale handtekening bewijst dat een bericht, bestand of certificaat afkomstig is van een specifieke privésleutel en niet is gewijzigd, de rol die momenteel wordt vervuld door RSA en ECDSA. NIST heeft ML-DSA in augustus 2024 gestandaardiseerd in FIPS 204, samen met ML-KEM (FIPS 203) voor sleuteluitwisseling.
Waarom ML-DSA belangrijk is
Digitale handtekeningen vormen de basis voor het vertrouwen in software, documenten en certificaten. De huidige handtekeningen zijn gebaseerd op RSA en elliptische-curve-cryptografie , die door een kwantumcomputer met het algoritme van Shor vervalst zouden kunnen worden. ML-DSA is gebaseerd op roosterproblemen waarvoor geen efficiënte kwantumaanval bekend is, waardoor handtekeningen die ermee worden gegenereerd ook in een post-kwantumwereld betrouwbaar blijven. Dit is vooral belangrijk voor documenten die vandaag de dag worden ondertekend en die jarenlang verifieerbaar moeten blijven, zoals firmware en langlopende code.
Hoe ML-DSA werkt
ML-DSA is gebaseerd op de problemen Module Learning With Errors (MLWE) en Module Short Integer Solution (MSIS). Net als andere ondertekeningsschema's maakt het gebruik van drie bewerkingen: sleutelgeneratie produceert een paar publieke en private sleutels, ondertekening gebruikt de private sleutel om een ​​handtekening over een bericht te plaatsen, en verificatie gebruikt de publieke sleutel om te bevestigen dat de handtekening geldig is en het bericht ongewijzigd is.
ML-DSA-parameterreeksen
FIPS 204 definieert drie parameterreeksen die de beveiligingssterkte afwegen tegen de grootte van handtekeningen en sleutels.
| Parameterset | Beveiligings niveau | Typisch gebruik |
|---|---|---|
| ML-DSA-44 | Ongeveer AES-128 (niveau 2) | Lichtgewicht behoeften. |
| ML-DSA-65 | Ongeveer AES-192 (niveau 3) | Aanbevolen standaardinstelling voor de meeste toepassingen. |
| ML-DSA-87 | Ongeveer AES-256 (niveau 5) | Hoogste beveiliging, inclusief nationale veiligheidssystemen. |
ML-DSA versus codeondertekening
Code- en firmwareondertekening behoren tot de meest urgente toepassingen van ML-DSA, omdat ondertekende artefacten jarenlang in gebruik kunnen blijven. De Amerikaanse CNSA 2.0- richtlijnen vereisen dat software- en firmwareondertekening gebruikmaken van kwantumresistente handtekeningen voor nationale veiligheidssystemen, met exclusief gebruik vanaf 2027. Door ondertekening over te zetten naar ML-DSA, vaak eerst in een hybride vorm, wordt de integriteit van software tot ver in het kwantumtijdperk beschermd. Zie wat hybride certificaten zijn.
Hoe encryptieconsultancy kan helpen
Het PQC-advies van Encryption Consulting helpt u bij de implementatie van ML-DSA als onderdeel van een bredere migratie, en CodeSign Secure ondersteunt post-quantum code- en firmware-ondertekening, zodat uw handtekeningen geldig blijven in het quantumtijdperk. Ondersteund door ISO/IEC 27001:2022 en SOC 2-gecertificeerde werkwijzen.
Veelgestelde Vragen / FAQ
Is ML-DSA hetzelfde als dilithium?
ML-DSA is de gestandaardiseerde versie van CRYSTALS-Dilithium. Dilithium was het algoritme dat werd geselecteerd in de NIST post-quantumcompetitie, en NIST standaardiseerde het als ML-DSA in FIPS 204 in augustus 2024. De namen verwijzen naar hetzelfde ondertekeningsschema, maar ML-DSA is de officiële standaardnaam die voortaan gebruikt zal worden.
Wat is het verschil tussen ML-DSA en ML-KEM?
Ze vervullen verschillende functies. ML-DSA (FIPS 204) is een digitaal handtekeningalgoritme dat wordt gebruikt om authenticiteit en integriteit te bewijzen en vervangt RSA- en ECDSA-handtekeningen. ML-KEM (FIPS 203) is een sleutelinkapselingsmechanisme dat wordt gebruikt om een ​​gedeelde geheime sleutel vast te stellen en vervangt RSA en Diffie-Hellman-sleuteluitwisseling. Veel systemen zullen beide mechanismen samen gebruiken.
Welke ML-DSA-parameterreeks moet ik gebruiken?
ML-DSA-65 is de aanbevolen standaard voor de meeste toepassingen en biedt een beveiliging die ongeveer gelijk is aan die van AES-192. ML-DSA-44 is de lichtste optie (AES-128-niveau) en ML-DSA-87 is gericht op de hoogste beveiligingsvereisten, zoals nationale veiligheidssystemen (AES-256-niveau). De keuze is een afweging tussen beveiligingsvereisten en de grootte van de handtekening en de sleutel.
Waarvoor wordt ML-DSA gebruikt?
ML-DSA is een algemeen toepasbaar post-kwantum handtekeningalgoritme. Het is geschikt voor het ondertekenen van code, firmware, documenten, certificaten en protocollen; overal waar een digitale handtekening bewijst wie iets heeft gemaakt en dat het niet is gewijzigd. Het is een directe, kwantumveilige vervanging voor ECDSA- en RSA-handtekeningen.
Is ML-DSA kwantumveilig?
ML-DSA is ontworpen om zowel klassieke als kwantumaanvallen te weerstaan. De veiligheid ervan berust op de moeilijkheid van de problemen Module Learning With Errors en Module Short Integer Solution, waarvoor geen efficiënt kwantumalgoritme bekend is. NIST heeft het specifiek gestandaardiseerd in FIPS 204 als een kwantumresistente handtekeningmethode.
Neem post-kwantumhandtekeningen aan
Klaar om over te stappen op ML-DSA voor uw digitale handtekeningen? Ontdek CodeSign Secure of neem contact op met een PQC-adviseur.