00 Kryptographie

Post-Quanten-Kryptographie

NIST-standardisierte Post-Quanten--Kryptographie für das Web.

01 Overview

Warum Post-Quanten-jetzt wichtig ist.

01

Jetzt ernten, später entschlüsseln

Gegner zeichnen bereits heute verschlüsselten Datenverkehr auf und wollen ihn entschlüsseln, sobald ein ausreichend leistungsfähiger Quantencomputer existiert. Alle Daten mit einer Nutzungsdauer von mehr als 5 bis 10 Jahren sind gefährdet: Krankenakten, rechtliche Dokumente, R & D, Kundendatenbanken.

02

NIST hat die Standards abgeschlossen

Nach einem achtjährigen Wettbewerb veröffentlichte NIST im August 2024 FIPS 203 (ML-KEM) und FIPS 204 (ML-DSA). Dies sind die Algorithmen, zu denen Regierungen, Banken und Infrastrukturanbieter migrieren. UltimaOS hat sie am ersten Tag übernommen.

03

Klassische Krypto wird schließlich scheitern

RSA-2048 und ECDSA-P256, die öffentlichen Arbeitspferde des aktuellen Internets, werden von einem großen Quantencomputer mit Shors Algorithmus gebrochen. Migration ist nicht optional - nur eine Frage des Timings.

02 Details

Wie UltimaOS Post-Quanten-implementiert.

UltimaOS verwendet NIST-standardisierte Gitterkryptographie für jede Public-Key-Operation, gepaart mit klassischen symmetrischen Primitiven, von denen angenommen wird, dass sie quantenresistent sind. Das Ergebnis ist ein Hybrid-Stack, bei dem kein einzelner Algorithmusfehler das System kompromittiert.

01

ML-KEM-768 für Schlüsselaustausch

Frische 256-Bit symmetrische Sitzungsschlüssel sind mit ML-KEM-768 (FIPS 203) für jede neue Konversation, Dateifreigabe und Anruf gekapselt. Die daraus resultierende gemeinsame geheime Samen eine symmetrische Sitzung verschlüsselt mit XChaCha20-Poly1305.

02

ML-DSA-65 für Signaturen

Kontoidentitäten, Einladungen, Geräteregistrierungen und signierte Audit-Aufzeichnungen verwenden ML-DSA-65 (FIPS 204). Signaturen sind 1.959 Bytes - größer als ECDSA, aber akzeptabel für einen interaktiven Arbeitsbereich.

03

XChaCha20-Poly1305 für Nutzlasten

Der Inhalt im Ende-zu-Ende-verschlüsselt-Umschlag – Nachrichten, Post, Dateien, Notizen, Aufgaben, Dokumente und Tabellenkalkulationen – ist mit XChaCha20-Poly1305, einer authentifizierten symmetrischen Chiffre, verschlüsselt. Kalenderereignisse und ki-konversationsgeschichte sitzen heute außerhalb dieses umschlags. Symmetrische Primitive mit 256-Bit-Schlüsseln haben keine bekannte Quantenbeschleunigung über die Grenze von Grover hinaus.

04

Hash-basiertes Backup für Software-Updates

Software-Updates werden kryptographisch signiert, und Clients überprüfen die Signatur, bevor sie sie anwenden.

03 Key points

Was Sie wissen müssen.

  1. 01

    Keine Aktion von Benutzern erforderlich

    Die Post-Quanten--Kryptographie ist standardmäßig für jedes Konto aktiviert. Sie müssen nichts aktivieren, nichts installieren oder etwas lernen. Die Migration ist für den Endbenutzer unsichtbar.

  2. 02

    Es gibt keine Downgrade Option

    Es gibt keine Einstellung, um auf RSA oder ECDSA zurückzugreifen. Das Ermöglichen eines Downgrades würde eine Downgrade-Angriffsfläche erzeugen, auf der ein Angreifer einen schwächeren Handschlag erzwingt. Post-Quanten-ist der einzige Modus.

  3. 03

    Leistung ist akzeptabel

    ML-KEM-768-Schlüsselgenerierung dauert etwa 0,05 ms, Kapselung 0,07 ms. ML-DSA-65-Signierung ist ~ 0,2 ms, Verifizierung ~ 0,5 ms. Die bandbreitenkosten betragen ein paar zusätzliche kilobyte pro handshake - vernachlässigbar für ein chat-workspace-produkt.

  4. 04

    Zukunftssicher seit mindestens 20 Jahren

    Es wird erwartet, dass die Kombination aus Gitter-KEM, Gittersignaturen und 256-Bit-symmetrischer Verschlüsselung mindestens zwei Jahrzehnte lang sicher gegenüber klassischen und Quantengegnern bleibt, basierend auf dem aktuellen Konsens in der kryptographischen Gemeinschaft.

05 Frequently asked

Fragen zur Post-Quanten--Kryptographie.

Was ist Post-Quanten-Kryptographie?

Short answer

Die Kryptographie von Post-Quanten-bezieht sich auf kryptographische Algorithmen, die sowohl klassischen als auch Quantencomputern widerstehen. NIST führte einen achtjährigen Wettbewerb durch und standardisierte den ersten Satz von Post-Quanten--Algorithmen (FIPS 203, 204 und 205) im August 2024.NIST PQC-Programm)

Ist UltimaOS quantensicher?

Short answer

Ja. UltimaOS verwendet NIST-standardisierte Post-Quanten--Algorithmen (ML-KEM-768, ML-DSA-65) für alle Public-Key-Operationen und 256-Bit-symmetrische Verschlüsselung (XChaCha20-Poly1305) für alle Daten im Ruhezustand. Der kryptographische Stapel gilt als sicher gegen klassische und Quantengegner.FIPS 203 · FIPS 204)

Wann werden Quantencomputer RSA brechen?

Short answer

Die Schätzungen variieren. Konservative Projektionen stellen einen kryptographisch relevanten Quantencomputer in 10 bis 20 Jahren weg, aber einige Experten argumentieren früher angesichts der jüngsten Durchbrüche. Die sichere Annahme für alle Daten mit einer mehrjährigen Lebensdauer ist, dass die Bedrohung bereits relevant ist - das Harvest-Now-Decrypt-Later-Angriffsmodell.

Warum drängt die Europäische Union Post-Quanten-?

Short answer

Die EU hat die quantensichere Kryptographie als strategische Priorität im Rahmen des EuroQCI-Programms und der EU-Cybersicherheitsstrategie identifiziert. CSIRTs und Infrastrukturanbieter der Mitgliedstaaten sind beauftragt, in den kommenden Jahren auf Post-Quanten--Algorithmen zu migrieren.

Kann ich Ihre Kryptographie unabhängig überprüfen?

Short answer

Die Algorithmen sind mit öffentlichen Spezifikationen NIST standardisiert, so dass das kryptographische Design unabhängig von diesen Spezifikationen verifiziert werden kann. Der Client wird als Standard-Single-Page-App an Ihren Browser ausgeliefert, so dass der ausgeführte Code direkt in Entwicklertools inspiziert werden kann - heute inspizierbar, mit signierten reproduzierbaren Builds auf der Roadmap, um ihn mechanisch überprüfbar zu machen. Das Backend ist proprietär; Sie können sein Verhalten innerhalb von uOS über uAI abfragen.

Macht Post-Quanten-UltimaOS langsamer?

Short answer

Nachlässig. Der Post-Quanten--Schlüsselaustausch fügt einige Millisekunden zu Beginn einer Konversation und einige Kilobyte Netzwerkverkehr hinzu. Der tägliche Gebrauch ist von der klassischen Kryptographie nicht zu unterscheiden.

Was passiert, wenn ein Post-Quanten--Algorithmus defekt ist?

Short answer

Gitterbasierte Kryptographie wird seit über 25 Jahren ohne signifikante Brüche untersucht. Wenn jemals ein grundlegender Bruch entdeckt wird, würde UltimaOS zu einem neuen Algorithmus migrieren - und die Seite zur Offenlegung der Sicherheit würde den Prozess öffentlich dokumentieren.

Ist UltimaOS Teil eines Post-Quanten-Standards Body?

Short answer

UltimaOS folgt den veröffentlichten NIST-Standards und verfolgt die IETF-Standardisierung (die pq-crypto-und tls-Arbeitsgruppen), aufbauend auf den von der Community überprüften kryptographischen Implementierungen dieser Standards.

Ist die quantensichere Verschlüsselung die gleiche wie die Post-Quanten--Verschlüsselung?

Short answer

Sie beschreiben das gleiche Ziel mit unterschiedlichen Worten. "Quantensichere Verschlüsselung", "Quantenresistente Verschlüsselung" und "Quantensichere Verschlüsselung" sind informelle Begriffe für das, was NIST als Post-Quanten--Kryptographie standardisiert hat: Algorithmen, von denen angenommen wird, dass sie einem Gegner mit einem großen Quantencomputer standhalten. UltimaOS verwendet die standardisierten - ML-KEM-768 (FIPS 203) und ML-DSA-65 (FIPS 204) - und nicht alles, was maßgeschneidert ist.

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