ML-DSA (Module-Lattice-Based Digital Signature Algorithm) är den postkvantumstandard för digitala signaturer som publicerades av NIST i FIPS 204 i augusti 2024, baserad på CRYSTALS-Dilithium-algoritmen.
ML-DSA är en kvantresistent digital signaturalgoritm som bevisar äkthet och integritet och ersätter RSA- och ECDSA-signaturer. NIST standardiserade den som FIPS 204 i augusti 2024, baserat på CRYSTALS-Dilithium, med tre parameteruppsättningar: ML-DSA-44, ML-DSA-65 och ML-DSA-87. Den är väl lämpad för kodsignering, dokumentsignering och certifikatautentisering.
Key Takeaways
- ML-DSA är NIST:s primära standard för digitala signaturer efter kvantum, publicerad som FIPS 204 i augusti 2024.
- Det är den standardiserade formen av CRYSTALS-Dilithium, baserad på MLWE- och MSIS-gitterproblemen.
- Tre parameteruppsättningar (ML-DSA-44/65/87) mappas till ungefär AES-128, 192 och 256-säkerhet.
- ML-DSA-65 är den rekommenderade standardinställningen för de flesta applikationer.
- Den ersätter RSA- och ECDSA-signaturer och är väl lämpad för kod- och firmware-signering.
Vad är ML-DSA?
ML-DSA är en postkvantumbaserad digital signaturalgoritm. En digital signatur bevisar att ett meddelande, en fil eller ett certifikat kom från en specifik privat nyckel och inte ändrades, den roll som RSA och ECDSA spelar idag. NIST standardiserade ML-DSA i FIPS 204 i augusti 2024, tillsammans med ML-KEM (FIPS 203) för nyckeletablering.
Varför ML-DSA är viktigt
Digitala signaturer ligger till grund för förtroendet för programvara, dokument och certifikat. Dagens signaturer är beroende av RSA och elliptisk kurvkryptografi , vilket en kvantdator som kör Shors algoritm skulle kunna skapa. ML-DSA bygger på gitterproblem utan känd effektiv kvantattack, så signaturer som skapas med den förblir tillförlitliga i en postkvantvärld. Detta är viktigast för sådant som signeras idag och som måste förbli verifierbart i åratal, såsom firmware och långlivad kod.
Hur ML-DSA fungerar
ML-DSA bygger på Module Learning With Errors (MLWE) och Module Short Integer Solution (MSIS) problem. Liksom andra signaturscheman använder den tre operationer: nyckelgenerering producerar ett offentligt och privat nyckelpar, signering använder den privata nyckeln för att producera en signatur över ett meddelande, och verifiering använder den offentliga nyckeln för att bekräfta att signaturen är giltig och meddelandet oförändrat.
ML-DSA-parameteruppsättningar
FIPS 204 definierar tre parameteruppsättningar som byter säkerhetsstyrka mot signaturer och nyckelstorlekar.
| Parameteruppsättning | Säkerhetsnivå | Typisk användning |
|---|---|---|
| ML-DSA-44 | Ungefär AES-128 (nivå 2) | Lättviktsbehov. |
| ML-DSA-65 | Ungefär AES-192 (nivå 3) | Rekommenderad standard för de flesta applikationer. |
| ML-DSA-87 | Ungefär AES-256 (nivå 5) | Högsta säkerhet, inklusive nationella säkerhetssystem. |
ML-DSA kontra kodsignering
Kod- och firmwaresignering är bland de mest angelägna användningsområdena för ML-DSA, eftersom signerade artefakter kan leva kvar i fält i många år. US CNSA 2.0- riktlinjer kräver att mjukvaru- och firmwaresignering använder kvantresistenta signaturer för nationella säkerhetssystem, med exklusiv användning som mål från 2027. Att flytta signering till ML-DSA, ofta i hybridform först, skyddar mjukvarans integritet långt in i kvanteran. Se vad hybridcertifikat är.
Hur krypteringskonsulting hjälper
Encryption Consultings PQC-rådgivning hjälper dig att införa ML-DSA som en del av en bredare migrering, och CodeSign Secure stöder post-kvantumkod- och firmwaresignering så att dina signaturer förblir giltiga i kvantum-eran. Stöds av ISO/IEC 27001:2022 och SOC 2-certifierade metoder.
Vanliga frĂĄgor om partihandel med mat och dryck
Ă„r ML-DSA samma sak som Dilithium?
ML-DSA är den standardiserade versionen av CRYSTALS-Dilithium. Dilithium var den algoritm som valdes i NIST:s post-quantum-tävling, och NIST standardiserade den som ML-DSA i FIPS 204 i augusti 2024. Namnen hänvisar till samma signaturschema, men ML-DSA är det officiella standardnamnet att använda framöver.
Vad är skillnaden mellan ML-DSA och ML-KEM?
De utför olika uppgifter. ML-DSA (FIPS 204) är en digital signaturalgoritm som används för att bevisa äkthet och integritet och ersätter RSA- och ECDSA-signaturer. ML-KEM (FIPS 203) är en nyckelinkapslingsmekanism som används för att upprätta en delad hemlig nyckel och ersätter RSA- och Diffie-Hellman-nyckelutbyte. Många system använder båda tillsammans.
Vilken ML-DSA-parameteruppsättning ska jag använda?
ML-DSA-65 är den rekommenderade standardinställningen för de flesta applikationer och erbjuder säkerhet som ungefär motsvarar AES-192. ML-DSA-44 är det lättaste alternativet (AES-128-nivå) och ML-DSA-87 riktar sig till de högsta säkerhetsbehoven, såsom nationella säkerhetssystem (AES-256-nivå). Valet balanserar säkerhetskrav mot signaturer och nyckelstorlekar.
Vad används ML-DSA till?
ML-DSA är en generell post-kvantumsigneringsalgoritm. Den passar för kodsignering, firmwaresignering, dokumentsignering, certifikatsignaturer och protokollautentisering, överallt där en digital signatur bevisar vem som skapat något och att det inte har ändrats. Det är en direkt kvantsäker ersättning för ECDSA- och RSA-signaturer.
Är ML-DSA kvantsäkert?
ML-DSA är utformad för att motstå både klassiska och kvantattacker. Dess säkerhet vilar på hårdheten hos problemen Module Learning With Errors och Module Short Integer Solution, som inte har någon känd effektiv kvantalgoritm. NIST standardiserade den i FIPS 204 specifikt som ett kvantresistent signaturschema.
Använd post-kvantumsignaturer
Redo att flytta signering till ML-DSA? Utforska CodeSign Secure eller prata med en PQC-rĂĄdgivare.