Dilithium : L'avenir des signatures numériques post-quantitatives

Avec le développement rapide de l'informatique quantique, les algorithmes cryptographiques traditionnels à clé publique tels que RSA et ECC risquent d'être cassés. Pour relever ce défi, le National Institute of Standards and Technology (NIST) a lancé en 2016 le projet de normalisation Post-Quantum Cryptography (PQC), qui vise à trouver des algorithmes cryptographiques capables de garantir la sécurité des informations à l'ère de l'informatique quantique. Après des années d'évaluation et de tests, le NIST a officiellement annoncé trois normes de cryptographie post-quantique le 13 août 2024, dont l'algorithme Dilithium. Cette annonce marque le rôle important de l'algorithme Dilithium dans la protection future des données et fournit une orientation claire pour l'amélioration de la sécurité des systèmes.

Qu'est-ce que l'algorithme Dilithium ?

Dilithium est un algorithme de signature numérique post-quantique basé sur la cryptographie des treillis. Il exploite les problèmes difficiles des mathématiques des treillis, tels que l'apprentissage modulaire des treillis avec erreurs (LWE) et la solution des nombres entiers courts (SIS), qui restent difficiles à résoudre, même avec des ordinateurs quantiques. Dilithium excelle à la fois en termes de sécurité et de performance, ce qui en fait une technologie de base pour faire face aux menaces quantiques à l'avenir.

Norme FIPS 204 : Un nouveau critère de sécurité pour l'ère quantique

En 2024, le NIST a établi Dilithium (rebaptisé ML-DSA : Modular Lattice Digital Signature Algorithm) comme norme pour les signatures numériques post-quantiques dans le cadre de la norme FIPS 204. Les normes FIPS ont une influence significative sur les pratiques de sécurité de l'information au sein du gouvernement fédéral américain et dans le monde entier. L'inclusion de Dilithium dans cette norme signifie que sa robustesse a été prouvée face aux défis de sécurité posés par les environnements informatiques quantiques.

Principales caractéristiques de l'algorithme Dilithium

Sécurité post-quantique :
La difficulté mathématique des problèmes de treillis garantit des niveaux de sécurité élevés,
même en présence de menaces liées à l'informatique quantique.

Efficacité et facilité de mise en œuvre :
Sa structure simple et ses processus de calcul optimisés en font un outil adapté.
pour divers environnements matériels et logiciels, en particulier pour les appareils à ressources limitées.

Optimisation de la taille des clés et des signatures :
Les signatures et les clés publiques de Dilithium sont relativement compactes,
réduire les frais généraux de communication tout en maintenant la sécurité.

Paramètres de sécurité flexibles :
Il prend en charge plusieurs niveaux de sécurité pour répondre à différents besoins,
équilibrer efficacement les performances et la sécurité.

Taille des paramètres de l'algorithme Dilithium

Dilithium est conçu avec plusieurs niveaux de sécurité pour répondre à différents scénarios. Les niveaux de sécurité et la taille des paramètres sont les suivants :

La taille de ces paramètres permet d'équilibrer la sécurité et l'efficacité, ce qui permet à Dilithium de maintenir un niveau de sécurité élevé tout en limitant les frais généraux de calcul et de communication.

Applications de l'algorithme Dilithium

Grâce à sa sécurité efficace et à sa flexibilité, Dilithium répond à de nombreux besoins en matière de protection des données :

Sécurité des réseaux et authentification de l'identité: Dilithium peut être utilisé pour générer et vérifier des signatures numériques dans le cadre de l'authentification de l'identité numérique et des transactions en ligne, en garantissant l'intégrité des données et la non-répudiation.

Technologie de la chaîne de blocs: Dans les réseaux de blockchain, les propriétés de résistance quantique du Dilithium permettent de renforcer la sécurité des grands livres distribués et des contrats intelligents.

Dispositifs de l'internet des objets (IdO): L'efficacité du Dilithium en fait un choix idéal pour les appareils IoT qui font face à des contraintes de ressources et à des exigences de haute sécurité.

L'informatique quantique posant de nouvelles menaces pour la sécurité, il est essentiel de se préparer à l'avance pour garantir la sécurité et la fiabilité du monde numérique. L'algorithme Dilithium (ML-DSA), en tant que solution de signature numérique post-quantique de premier plan, offre une sécurité, une efficacité et une adaptabilité solides. Watchdata, avec 30 ans d'expertise dans la sécurité des données, tire parti de ses connaissances approfondies en matière d'algorithmes cryptographiques, de protection de la sécurité numérique et de technologies de systèmes d'exploitation de puces sécurisées pour fournir des solutions de sécurité complètes. Nous nous engageons à fournir un support algorithmique post-quantique avancé pour construire un système de défense de sécurité numérique robuste pour nos clients.