FIPS 203 — de post-quantum-sleutelinkapseling.
Net als RSA vertrouwt ECDH op de hardheid van het elliptische-kromme-discretelogaritmeprobleem, dat het algoritme van Shor in polynomiale tijd oplost op een quantumcomputer. Elk gesprek met perfecte voorwaartse geheimhouding dat vandaag met ECDH wordt onderhandeld, kan achteraf worden ontsleuteld zodra een quantumcomputer bestaat.
ML-KEM (voorheen Kyber) is het op roosters gebaseerde sleutelinkapselingsmechanisme dat door NIST is gestandaardiseerd als FIPS 203 in augustus 2024. Het is de meest bestudeerde en meest performante van de NIST post-quantum-KEM-kandidaten.
Wanneer twee UltimaOS-gebruikers een gesprek starten, kapselt ML-KEM-768 een nieuwe 256-bits AES-sessiesleutel in. Zelfs als het hele gesprek vandaag wordt opgenomen, kan geen enkele toekomstige quantumcomputer die sessiesleutel uit de opname afleiden.
Elk gesprek, bestandsdeling of oproep op UltimaOS begint met een ML-KEM-768-sleutelinkapseling. De ingekapselde sessiesleutel zaait een XChaCha20-Poly1305-symmetrisch kanaal dat de daadwerkelijke inhoud draagt.
Wanneer gebruiker A een chat opent met gebruiker B, vraagt de client de ML-KEM-768-openbare sleutel van B op bij de server. De client kapselt een nieuwe 256-bits sleutel in tegen die sleutel, stuurt de cijfertekst naar B, en beide partijen leiden dezelfde sessiesleutel af.
Bij het uploaden van bestanden wordt een per-bestand 256-bits sleutel gegenereerd. Het bestand wordt versleuteld met XChaCha20-Poly1305, en de bestandssleutel wordt met ML-KEM-768 ingekapseld tegen de openbare sleutel van elke ontvanger. Ontvangers de-kapselen om de bestandssleutel te verkrijgen.
Spraak-en video-oproepen stellen elke 60 seconden een nieuwe ML-KEM-768-sessie in, wat cryptografische voorwaartse geheimhouding biedt, zelfs binnen een lang gesprek. Een passieve opnemer van één segment kan eerdere of volgende segmenten niet ontsleutelen.
Chatberichten worden per bericht versleuteld met ML-KEM-768: elk bericht draagt zijn eigen sleutelinkapseling, in plaats van te vertrouwen op één langlevende groepssleutel.
ML-KEM-768-inkapseling duurt ongeveer 0,07 ms. Het openen van een nieuw gesprek is in minder dan 50 ms voltooid, inclusief de netwerkretour.
Een ML-KEM-768-cijfertekst is 1.088 bytes — klein genoeg om in één TCP-segment te passen. Voor groepschats met N ontvangers stuurt de client N cijferteksten in één batch.
Elk gesprek gebruikt een nieuwe sessiesleutel. Er zijn geen langetermijn asymmetrische sleutels die direct worden gebruikt voor symmetrische versleuteling — de post-quantum-KEM wordt altijd gebruikt om een eenmalige sleutel af te leiden.
UltimaOS is gestructureerd om ML-KEM-768 te combineren met klassiek ECDH in een hybride constructie als NIST dat ooit aanbeveelt. De huidige implementatie met één algoritme heeft de voorkeur omdat deze het aanvalsoppervlak voor downgrade-aanvallen verwijdert.
Short answer
ML-KEM-768 (Module-Lattice-Based Key-Encapsulation Mechanism, parameterset 768) is het door NIST gestandaardiseerde post-quantum-sleutelinkapselingsmechanisme gespecificeerd in FIPS 203. Het vervangt ECDH voor het post-quantum-tijdperk. (FIPS 203-specificatie)
Short answer
De "768" verwijst naar de dimensie van het onderliggende moduulrooster. ML-KEM-768 richt zich op NIST-beveiligingsniveau 3, wat in klassieke beveiligingstermen gelijk staat aan het breken van AES-192.
Short answer
Ja. ML-KEM-768 is de gestandaardiseerde naam; Kyber was de naam die tijdens de NIST-competitie werd gebruikt. De wiskundige constructie is identiek; alleen kleine parameteraanpassingen zijn tijdens de standaardisatie gedaan.
Short answer
De beveiliging van ML-KEM is gebaseerd op de hardheid van het Module Learning-with-Errors (M-LWE)-probleem. Er is geen efficiënt quantumalgoritme bekend voor M-LWE, in tegenstelling tot het algoritme van Shor dat RSA en ECDH in polynomiale tijd breekt.
Short answer
ML-KEM-768 is iets langzamer dan ECDH op het niveau van cryptografische operaties, maar het verschil is onzichtbaar op applicatieniveau — beide voltooien in fracties van een milliseconde. De handshake voegt in totaal een paar milliseconden latentie toe.
Short answer
Nee. De huidige implementatie gebruikt puur ML-KEM-768 voor sleutelinkapseling. Hybride KEM+ECDH is structureel ondersteund maar niet ingeschakeld, omdat een implementatie met één algoritme downgrade-aanvallen elimineert.
Short answer
FIPS 203 is de Federal Information Processing Standard die door NIST in augustus 2024 is gepubliceerd en die ML-KEM specificeert. Het is de formele standaardisatie van het schema.
Short answer
Als er ooit een fundamentele breuk wordt gevonden in op roosters gebaseerde cryptografie, zou UltimaOS migreren naar de volgende door NIST gestandaardiseerde KEM. De cryptografische stack is zo ontworpen dat vervanging van individuele algoritmen haalbaar is zonder protocolherontwerp.
Geen advertenties, geen datamining, geen proefklok. Individuele en gezinsaccounts zijn gratis permanent. Organisaties betalen per zetel en dat is wat ze financiert.