Open Quantum Safe项目liboqs 0.13.0-rc1版本技术解析

Open Quantum Safe项目liboqs 0.13.0-rc1版本技术解析

【免费下载链接】liboqs C library for prototyping and experimenting with quantum-resistant cryptography 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/li/liboqs

Open Quantum Safe（OQS）项目是一个专注于开发和原型化抗量子密码学的开源项目。作为该项目的核心组件，liboqs是一个用C语言编写的开源库，提供了各种抗量子密码算法的实现。随着量子计算技术的发展，传统加密算法面临被突破的风险，抗量子密码学成为保障未来信息安全的关键技术。

版本核心更新

本次发布的0.13.0-rc1版本在多个方面进行了重要改进，主要包括密钥封装机制和数字签名方案的增强，以及新架构支持。

密钥封装机制创新

1. 新增确定性密钥生成API：首次引入了确定性密钥生成功能，目前仅支持ML-KEM算法。这一特性为需要确定性密钥生成的特定应用场景提供了支持。

2. ML-KEM实现优化：

   • 默认实现切换为PQCP的mlkem-native项目提供的版本，包含三种变体：便携式C语言实现、AVX2优化实现和AArch64优化实现。这些实现经过了形式化验证，使用CBMC验证了C代码的内存和类型安全性，并通过HOL-Light验证了AArch64核心汇编例程的功能正确性。
   • 新增了NVIDIA cuPQC库提供的GPU加速实现，为高性能计算场景提供了新的选择。
   • 增强了ML-KEM密钥的测试覆盖率，确保实现的安全性和可靠性。

数字签名方案升级

1. NIST附加签名第二轮候选算法支持：

   • CROSS和MAYO算法更新至NIST第二轮版本
   • 新增对UOV算法的支持，进一步丰富了签名算法选择

2. 测试改进：

   • 增强了对ML-DSA算法的测试
   • 增加了针对简单SUF-CMA伪造的位翻转测试，提高了签名方案的安全性验证

其他重要改进

• 新增对loongarch64架构的支持，扩展了liboqs的硬件兼容性
• 改进了与OpenSSL的动态链接处理，解决了OQS_DLOPEN_OPENSSL编译时的未解析符号问题
• 更新了算法数据表和测试向量，确保与最新标准一致

技术影响与应用前景

liboqs 0.13.0-rc1版本的发布标志着抗量子密码学在实际应用中的又一进步。确定性密钥生成API的引入为需要确定性的安全协议提供了基础支持，而多种ML-KEM实现的集成则展示了算法实现的多样性。

GPU加速的实现特别值得关注，它为高性能计算环境下的抗量子密码学应用开辟了新途径。形式化验证的加入则从数学角度增强了实现的可信度，这对于安全关键型应用尤为重要。

随着量子计算技术的不断发展，liboqs这样的抗量子密码学库将在未来信息安全体系中扮演越来越重要的角色。该项目的持续更新不仅为研究人员提供了实验平台，也为实际系统的量子安全迁移奠定了基础。

【免费下载链接】liboqs C library for prototyping and experimenting with quantum-resistant cryptography 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/li/liboqs