In einer aktuellen Ankündigung hat das National Institute of Standards and Technology (NIST) drei Standards vorgestellt, die FIPS-zugelassene Algorithmen für die post-quantum Kryptographie festlegen. Unter diesen Algorithmen befindet sich der Stateless Hash-Based Digital Signature Algorithm (SLH-DSA), der zuvor als SPHINCS+ bekannt war. Das Team von Trail of Bits hat bereits auf diese Bekanntgabe gewartet und kann nun stolz verkünden, dass sie eine Open-Source-Implementierung von SLH-DSA in reinem Rust entwickelt haben, die in RustCrypto integriert wurde.
Die Bedeutung von Rust für kryptografische Bibliotheken
Rust hat sich als exzellente Programmiersprache für die Entwicklung kryptografischer Bibliotheken erwiesen. Dies liegt vor allem an der Kombination aus Geschwindigkeit, Speichersicherheit, null-Kosten-Abstraktionen und einem fortschrittlichen Typsystem. Die Transition zu post-quantum Kryptographie ist eine Investition in die Zukunft. Die betroffenen Algorithmen werden in kritischer Software für viele Jahre eine zentrale Rolle spielen. Daher zielt das Projekt von Trail of Bits darauf ab, Rust zu nutzen, um die Sicherheit und Effizienz der Implementierung sicherzustellen.
SLH-DSA als Auswahl für die Zukunftssicherheit
Die Auswahl des SLH-DSA als finalen Vorschlag war auf seine konservativen Sicherheitsmerkmale zurückzuführen. Im Gegensatz zu Standards wie dem ML-DSA, der auf der Sicherheit von Gitterproblemen beruht, stützt sich SLH-DSA auf die bereits umfassend geprüften Algorithmen SHA2 oder SHA3. Diese gelten als sicher gegen sowohl klassische als auch quantenbasierte Angriffe. Während Experten von der Sicherheit des ML-DSA überzeugt sind, bleibt dessen Widerstandskraft gegenüber Quantenangreifern schwieriger zu bewerten.
Vorteile der Implementierung
Die Rust-Version des SLH-DSA ist speziell für den Einsatz ohne spezielle Standardbibliotheken (no-std) konzipiert und verzichtet auf Heap-Allokationen. Dies macht sie auch für eingebettete Systeme geeignet. Um die Korrektheit des Codes zu gewährleisten, hat das Team alle bekannten Testvektoren von NIST integriert und die Implementierung wurde von anderen Kryptographen des Trail of Bits-Teams unabhängig überprüft.
Perspektiven und zukünftige Entwicklungen
Obwohl die Codebasis jetzt öffentlich zugänglich ist, sieht das Team von Trail of Bits noch viele Möglichkeiten zur Verbesserung. Dazu zählt beispielsweise die Unterstützung von benutzerdefinierten Allokatoren für Geräte mit spezifischen Speicherbeschränkungen. Das Team ist zudem bestrebt, die Benutzerfreundlichkeit und Dokumentation weiter zu optimieren, um eine breitere Akzeptanz des SLH-DSA zu fördern.
Unterstützung bei der Transition zur post-quantum Welt
Die Kryptographieteam von Trail of Bits hat sich intensiv auf die Migration zur post-quantum Kryptographie vorbereitet. Unternehmen, die ihre Strategie zur Implementierung von post-quantum Algorithmen planen oder umsetzen möchten, sind eingeladen, mit den Experten in Kontakt zu treten. Diese können Unterstützung bei der ersten Planung, Feedback zu neuen Systemdesigns oder Sicherheitsüberprüfungen bestehender Bibliotheken bieten.
Ein Blick in die Zukunft der Kryptographie
Die Entwicklung und Akzeptanz von post-quantum kryptographischen Algorithmen ist von entscheidender Bedeutung, ebenso wie die Schaffung sicherer, zugänglicher und effizienter Implementierungen. Open-Source-Projekte wie das von Trail of Bits sind unerlässlich, um sicherzustellen, dass die neuen Standards in der breiten Masse der Softwareanwendungen übernommen werden. Während der Weg zur vollständigen Integration dieser neuen Algorithmen lang und komplex sein kann, bietet er auch die Möglichkeit einer echten Transformation in der Sicherheit von Datenkommunikation und -speicherung in den kommenden Jahrzehnten.
