后量子签名方案
后量子签名有两个标准化方案:基于模块格难题的方案与基于哈希的方案。前者签名较小、通用性强,适配大多数场景;后者基于更保守的哈希假设,但签名体积明显更大。两者都已纳入标准体系。过渡期常见做法是混合签名,即传统算法与新算法同时签一份,避免任一侧被攻破时失去保护。
基本信息
| 参数集 | 模块格方案提供三档,对应不同安全类别 |
|---|---|
| 体积参考 | 中间档位公钥与签名均为千字节量级 |
| 哈希方案 | 提供多个参数集,分小签名与快签名两类 |
| 典型用途 | 固件签名、文档签名、证书试点 |
典型使用场景
- 固件与设备签名:设备寿命长,需要长期安全性
- 代码与文档签名:抵御未来算力提升带来的伪造风险
- 证书试点:评估算法体积对链路与存储的影响
- 混合签名过渡:传统与新型算法同时签名
- 合规预研:梳理需要迁移的签名点
体积直观对比
体积直观对比
传统椭圆曲线签名:约 64 字节
模块格方案中间档签名:约 3300 字节(约 50 倍)
哈希方案小签名档:约 7900 字节
# 体积差异会直接影响证书链长度与握手分片方案对比
| 维度 | 模块格方案 | 哈希方案 |
|---|---|---|
| 安全假设 | 格上的困难问题 | 哈希函数安全性 |
| 签名体积 | 较小 | 明显更大 |
| 签名速度 | 较快 | 较慢 |
| 适用场景 | 通用场景 | 假设保守的场景 |
过渡期常见做法是混合签名,即传统算法与新算法同时签一份,避免任一侧被攻破时失去保护;代价是签名与证书体积继续增大。
落地建议
- 先梳理签名点清单,区分可迁移与依赖外部系统的部分
- 核算签名与证书体积对协议帧、日志与存储的影响
- 优先在可控链路(固件、内部签名服务)试点
- 把密钥与证书轮换流程纳入迁移计划
签名体积增大会挤爆协议帧、数据库字段与日志缓冲;升级前先核算存储与带宽,并确认对端能否接受较大的握手数据。