关于Kyber算法，你应该了解这些

随着量子计算技术的快速发展，传统密码学领域正面临前所未有的挑战。我们曾认为坚不可摧的公钥加密算法，例如RSA和ECC，已被证明在量子计算机面前变得脆弱。因此，对于需要极高安全性的行业来说，研究能够抵御量子攻击的密码算法（Post-Quantum Cryptography, PQC）变得至关重要。在这一领域，Kyber算法因其基于格理论的设计而备受瞩目，它被美国国家标准与技术研究院（NIST）推荐为一种有效的抗量子密码封装算法，旨在抵御量子计算机的攻击。

什么是NIST的PQC竞赛？

美国国家标准与技术研究院（NIST）发起的后量子密码学（PQC）竞赛，旨在确定未来能够抵御量子计算攻击的密码学标准。这项竞赛始于2016年，经过多年的评选，最终挑选出四种具有抗量子攻击能力的算法，确保在量子计算时代，信息安全仍然可以得到有效保障。2024年8月13日，NIST公布了三项PQC标准，分别如下：

第四种算法FALCON算法的标准草案预计将于2024年底推出，并于2025年获得最终批准。

 什么是Kyber算法？

Kyber是一种基于格理论的后量子密码学算法，主要用于密钥封装（KEM），也就是安全地生成和交换对称密钥，适用于诸如加密通信中的密钥协商等场景，确保在量子计算机出现后，数据传输仍然安全。

为什么Kyber算法如此重要？

量子计算机具有强大的计算能力，能够快速破解现有的非对称加密算法（如RSA、ECDSA、SM2等）。Kyber通过使用复杂的数学问题：有误差学习（LWE）问题，为我们提供了在量子计算时代依然安全的数据保护，是目前唯一一个标准化的密钥封装算法。

 Kyber算法的工作原理是什么？

Kyber基于模块有误差学习（MLWE）问题，实现了密钥封装的功能，可以供双方通过公共信道建立共享密钥。通过Kyber安全建立的共享密钥可以与对称密码算法结合使用，以执行安全通信中的加解密功能。

 Kyber算法的优势在哪里？

抗量子性：
在量子计算时代仍然能确保数据安全。

高效性：
相较于其他后量子算法，Kyber在密钥生成、加密和解密方面表现良好，适合实际应用。

标准化进程：
Kyber已被NIST标准化，正在全球范围内推动采用。

标准化进程：
Kyber已被NIST标准化，正在全球范围内推动采用。

 Kyber算法的参数大小是多少

与传统的非对称加密算法相比，Kyber使用的参数较大，标准化的Kyber算法具有三组参数集：ML-KEM-512、ML-KEM-768、ML-KEM-1024，分别对应安全级别1、3、5。这三组参数集的公私钥和密文大小如下。虽然参数的大小会增加一些系统的负载，但却为我们提供了量子计算时代必需的安全保障。

Kyber是我们迈向后量子时代的关键一步，随着技术的标准化和普及，它将在未来成为全球安全基础设施的重要组成部分。

握奇公司，30年专注于数据安全领域，凭借在密码算法、数字安全防护和安全芯片操作系统技术方面的深厚积累，提供综合性的安全解决方案。我们的产品系列包括身份验证、密钥管理、安全存储和数据加密等核心功能，全方位满足连接、支付、身份验证和数字基础设施等不同场景的安全需求。面向未来，我们的产品设计策略充分考虑了量子计算时代的安全需求，致力于为客户提供先进的抗量子算法支持，以构建强大的数字安全防护体系。