Die US-amerikanische Standardisierungsbehörde NIST (National Institute of Standards and Technology) hat eine erste Sammlung von Verschlüsselungswerkzeugen veröffentlicht, die auch Angriffen durch Quantenrechner widerstehen und so zukunftssicher sein sollen.
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Bei einem Auswahlverfahren, das mehr als zwei Jahre in Anspruch nahm, sind drei US-Bundesstandards zur Informationsverarbeitung (FIPS, Federal Information Processing Standard), entstanden. Diese umfassen Verfahren zu Schlüsselaustausch und Verschlüsselung:
FIPS-203 basiert auf dem Kyber-Algorithmus mit Schlüssellängen von 512, 768 und 1024 Bit. Die Algorithmen wurden in ML-KEM (Module Lattice-Based Key-Encapsulation Mechanism) umbenannt; der Standard soll als primärer Verschlüsselungsstandard dienen. FIPS-204 ist ebenfalls nach einem mythischen Kristall benannt und beinhaltet die nun als ML-DSA (Module-Lattice-Based Digital Signature Algorithm) bezeichneten quantensicheren Algorithmen für digitale Unterschrift, FIPS-205 schließlich basiert auf dem Sphincs+-Algorithmus, nun in SLH-DSA umbenannt (Stateless hash-based Digital Signature Algorithm). Dieser Standard dient als Backup, falls die Algorithmen in FIPS 204 sich als angreifbar entpuppen solltenSowohl FIPS-203 als auch FIPS-204 enthalten Algorithmen aus der Initiative CRYSTALS (Cryptographic Suite for Algebraic Lattices), einem Forschungszusammenschluss verschiedener Universitäten, Hard- und Softwarehersteller. Die ursprünglichen Namen der Algorithmen entstammen dabei den wohl bekanntesten Science-Fiction-Universen. Kyber-Kristalle werden in der Star-Wars-Reihe zum Bau von Lichtschwertern benötigt und ohne Dilithium-Kristalle konnten weder der legendäre Scotty noch seine Nachfolger auf dem Raumschiff Enterprise den Warp-Antrieb anschmeißen.
Quantensichere Verschlüsselung ist für Sicherheitexperten und -Behörden ein wichtiges Thema. So forderte das BSI gemeinsam mit europäischen Partnern, vom Alternativverfahren Quantum Key Distribution (QKD) abzurücken und stattdessen eiligst erste Implementationen von Post-Quanten-Kryptografie anzugehen. Dan J. Bernstein, renommierter Kryptologe und Open-Source-Urgestein, kritisierte derweil dumme Rechenfehler bei der Auswahl von Kyber-512, das nun als ML-KEM-512 in FIPS 203 Teil der neuen Standards geworden ist.
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