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00 Crittografia

ML-DSA-65

FIPS 204 — la firma digitale post-quantistico.

01 Overview

Perché un nuovo algoritmo di firma.

01

RSA e ECDSA sono vulnerabili ai computer quantistici

L'algoritmo di Shor fattorizza grandi interi e calcola logaritmi discreti in tempo polinomiale su un computer quantistico. Un computer quantistico sufficientemente grande potrebbe falsificare qualsiasi firma RSA o ECDSA in pochi secondi.

02

ML-DSA-65 è basato su reticoli

ML-DSA-65 (precedentemente Dilithium-3) deriva la sua sicurezza dalla difficoltà di trovare vettori corti in reticoli modulari — un problema per il quale non è noto alcun algoritmo quantistico efficiente. È uno degli schemi di firma post-quantistico più studiati, con oltre un decennio di crittanalisi.

03

Standardizzato da NIST

FIPS 204 è stato pubblicato nell'agosto 2024 dopo un processo di standardizzazione durato otto anni. L'algoritmo è stato implementato, verificato e confrontato in centinaia di gruppi di ricerca indipendenti e revisionato da agenzie nazionali.

02 Details

Come funziona ML-DSA-65 in UltimaOS.

Ogni account su UltimaOS ha una coppia di chiavi ML-DSA-65 a lungo termine generata alla prima configurazione del dispositivo. La chiave privata non lascia mai il dispositivo. La chiave pubblica viene registrata sul server alla creazione dell'account ed è la base di ogni operazione autenticata.

01

Autenticazione dell'account

Le sfide di accesso sono firmate con la chiave privata ML-DSA-65 dell'utente. Il server verifica con la chiave pubblica memorizzata. Nessuna password viene mai inviata sulla rete — la prova crittografica sostituisce completamente le password.

02

Firme degli inviti

Quando un amministratore dell'area di lavoro invita un nuovo membro, il token di invito viene firmato con la chiave ML-DSA-65 dell'amministratore. Il destinatario verifica la firma sul proprio dispositivo, assicurandosi che l'invito provenga da un amministratore legittimo.

03

Integrità del registro di controllo

Le azioni amministrative (rimozione di membri, cambio di ruolo, aggiornamento della fatturazione) sono firmate con la chiave ML-DSA-65 dell'attore. Il registro di controllo è append-only e le firme rendono rilevabile qualsiasi manomissione.

04

Verifica degli aggiornamenti software

Ogni aggiornamento di UltimaOS è firmato crittograficamente. I client verificano la firma prima di applicare l'aggiornamento.

03 Key points

Considerazioni pratiche.

  1. 01

    La generazione delle chiavi è veloce

    La generazione della chiave ML-DSA-65 richiede circa 0,1 ms su un laptop moderno. La creazione dell'account si completa in meno di 200 ms in totale, incluso il round-trip con il server.

  2. 02

    Le firme sono più grandi di ECDSA

    Una firma ML-DSA-65 è di 3.309 byte — circa 10 volte più grande di una tipica firma ECDSA (64 byte). Per un prodotto di chat/area di lavoro questo è invisibile; per protocolli ad alto volume sarebbe rilevante.

  3. 03

    La verifica è veloce

    La verifica della firma ML-DSA-65 è più veloce della firma e avviene in meno di 1 ms. Il server può verificare migliaia di firme al secondo per core.

  4. 04

    Le chiavi pubbliche sono di 1.952 byte

    Le chiavi pubbliche ML-DSA-65 entrano in un singolo pacchetto UDP. Gli identificativi dell'account includono un hash della chiave pubblica più un nome visualizzato breve, mantenendo URL e identificativi leggibili.

04b References

Standards and references.

05 Frequently asked

Domande su ML-DSA-65.

Cos'è ML-DSA-65?

Short answer

ML-DSA-65 (Algoritmo di firma digitale basato su reticoli modulari, set di parametri 65) è lo schema di firma digitale post-quantistico standardizzato da NIST specificato in FIPS 204. È il successore basato su reticoli di RSA e ECDSA per l'era post-quantistico. (Specifica FIPS 204)

Cosa significa "65" in ML-DSA-65?

Short answer

Il "65" si riferisce al livello di sicurezza NIST. ML-DSA-65 mira al Livello 3 di NIST — equivalente in termini di sicurezza classica a rompere AES-192, o circa 192 bit di sicurezza contro attaccanti classici.

ML-DSA-65 è lo stesso di Dilithium?

Short answer

Sì. ML-DSA-65 è il nome standardizzato; Dilithium era il nome usato durante la competizione NIST. La costruzione matematica è identica.

Come si confronta ML-DSA-65 con RSA-2048?

Short answer

ML-DSA-65 ha chiavi più piccole di RSA-4096 e velocità di firma simile, con verifica molto più veloce. A differenza di RSA-2048, ML-DSA-65 rimane sicuro contro attaccanti quantistici. Il principale compromesso è la dimensione della firma (3,3 KB vs ~256 byte).

Le firme ML-DSA-65 possono essere falsificate da computer quantistici?

Short answer

Non è noto alcun algoritmo quantistico efficiente per i problemi di reticoli modulari su cui si basa ML-DSA-65. L'algoritmo è stato studiato per oltre un decennio dalla comunità crittografica senza rotture significative.

Cos'è FIPS 204?

Short answer

FIPS 204 è lo standard di elaborazione delle informazioni federali pubblicato da NIST nell'agosto 2024 che specifica ML-DSA. È la standardizzazione formale dello schema.

UltimaOS usa anche algoritmi di firma classici?

Short answer

No. Le firme classiche (RSA, ECDSA) non sono usate in UltimaOS per le operazioni rivolte all'utente.

Cosa succede se ML-DSA-65 viene rotto?

Short answer

Il team migrerebbe a un nuovo schema di firma (probabilmente il prossimo algoritmo standardizzato da NIST).

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