رطم The NIST Standards: A Deep Dive into CRYSTALS-Kyber and Dilithium – Securities.io
اتصل بنا للحصول على مزيد من المعلومات

التمويل الآمن من الكم

معايير المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا: نظرة معمقة على الكريستالات - كيبر وديليثيوم

mm

تلتزم Securities.io بمعايير تحريرية صارمة، وقد تتلقى تعويضات عن الروابط المُراجعة. لسنا مستشارين استثماريين مُسجلين، وهذه ليست نصيحة استثمارية. يُرجى الاطلاع على كشف التابعة لها.

هيكل شبكي هندسي عالي الأبعاد واقعي للغاية، يتوهج بضوء متقزح، ويتوسط دائرة عرض رقمية وألواح دوائر إلكترونية. تُظهر الخلفية منظرًا ضبابيًا لمدينة ليلية، يُمثل تطبيق معايير التشفير المعقدة في بنية تحتية مالية عالمية.

التنقل بين أجزاء السلسلة: الجزء 1 من 6 دليل التمويل الآمن الكمي

Summary: The New Standards

  • NIST has finalized the first three global standards for post-quantum cryptography, providing a clear roadmap for securing digital assets.
  • ML-KEM (formerly CRYSTALS-Kyber) is the primary standard for general encryption and secure key exchange.
  • ML-DSA (formerly CRYSTALS-Dilithium) serves as the primary standard for digital signatures and identity verification.
  • These algorithms are based on lattice mathematics, which is designed to be unsolvable by both classical and quantum processors.

Atoms for Algorithms: The Standardization of PQC

For decades, the global financial system has relied on RSA and Elliptic Curve Cryptography to secure data. However, the arrival of quantum computing has made these methods vulnerable. In response, the National Institute of Standards and Technology (NIST) initiated a global competition to find replacements. In late 2024, it released the final versions of the first three standards: FIPS 203, FIPS 204, and FIPS 205.

This milestone transitioned post-quantum cryptography from a theoretical field into a commercial requirement. For investors and institutions, understanding these specific algorithms is essential, as they now form the bedrock of the new quantum-safe perimeter.

ML-KEM: The Standard for General Encryption

FIPS 203 specifies the Module-Lattice-Based Key-Encapsulation Mechanism, known as ML-KEM. Originally developed under the name CRYSTALS-Kyber, this algorithm is designed for two parties to establish a shared secret key over a public network. This key is then used with symmetric encryption to protect the actual data transmission.

ML-KEM was selected due to its exceptional performance and relatively small key sizes. It is efficient enough to be used in everything from high-speed data center links to resource-constrained IoT devices. IBM was a primary contributor to its development, ensuring that the algorithm could handle the massive throughput required by modern enterprise stacks.

المؤسسة الدولية للحاسبات الآلية (IBM + 3.59٪)

ML-DSA: The Standard for Digital Signatures

While ML-KEM protects the “envelope” of the data, FIPS 204 protects the “identity” of the sender. The Module-Lattice-Based Digital Signature Algorithm (ML-DSA), formerly CRYSTALS-Dilithium, is the primary standard for digital signatures. It ensures that a document, transaction, or software update has not been altered and truly originated from the claimed source.

ML-DSA is intended to replace the digital signature schemes currently used in X.509 certificates and secure web browsing (TLS). Its implementation is critical for the banking sector, where the integrity of a transaction is as important as its confidentiality.

The Backup: SLH-DSA

NIST also finalized FIPS 205, which specifies the Stateless Hash-Based Digital Signature Algorithm (SLH-DSA). Unlike the lattice-based approach of ML-KEM and ML-DSA, this algorithm is based on hash functions. It is intended as a conservative backup. If a future breakthrough were to compromise lattice-based math, SLH-DSA would remain secure, providing a critical layer of algorithmic diversity for the financial system.

The Technical Comparison: Performance and Security

المجموعة الأساسية الاسم السابق حالة الاستخدام الأساسية الأساس الرياضي
FIPS 203 (ML-KEM) بلورات كيبر تشفير المفتاح العام Module-Lattice
FIPS 204 (ML-DSA) بلورات - ديليثيوم التوقيعات الرقمية Module-Lattice
FIPS 205 (SLH-DSA) SPHINCS + Backup Signatures مبني على الهاش

Implementation Challenges: Key Size and Complexity

While these new standards are highly secure, they are more computationally demanding than the systems they replace. Lattice-based keys and signatures are larger than those used in elliptic curve cryptography. This means that hardware security modules (HSMs) and network protocols must be updated to handle the increased data load without introducing latency.

Companies like Amazon and Google have already begun integrating these standards into their cloud infrastructure to provide a quantum-safe environment for their clients. For the financial sector, the transition involves a complex inventory of every cryptographic asset in the organization—a process known as achieving cryptographic agility.

Amazon.com، Inc. (AMZN + 1٪)

To understand how these standards are being applied to protect the global movement of capital, see Part 2: Quantum-Safe Banking & The Re-architecture of Swift.

خاتمة

The finalization of the NIST standards has provided the definitive playbook for the quantum-safe era. By establishing ML-KEM and ML-DSA as the global benchmarks, NIST has allowed the financial industry to move from the research phase into the implementation phase. These algorithms now serve as the first line of defense in the multi-trillion dollar effort to secure the digital future.

دليل التمويل الآمن الكمي

هذا المقال هو جزء 1 من دليلنا الشامل للانتقال الآمن في ظل الحوسبة الكمومية.

استكشف السلسلة الكاملة:

يعد دانيال من أشد المؤيدين لكيفية قيام blockchain في نهاية المطاف بتعطيل التمويل الكبير. إنه يتنفس التكنولوجيا ويعيش لتجربة أدوات جديدة.

المعلن الإفصاح: تلتزم Securities.io بمعايير تحريرية صارمة لتزويد قرائنا بمراجعات وتقييمات دقيقة. قد نتلقى تعويضًا عند النقر فوق روابط المنتجات التي قمنا بمراجعتها.

ESMA: العقود مقابل الفروقات هي أدوات معقدة وتنطوي على مخاطر عالية لخسارة الأموال بسرعة بسبب الرافعة المالية. ما بين 74-89% من حسابات مستثمري التجزئة يخسرون الأموال عند تداول عقود الفروقات. يجب عليك أن تفكر فيما إذا كنت تفهم كيفية عمل عقود الفروقات وما إذا كان بإمكانك تحمل المخاطر العالية بخسارة أموالك.

إخلاء المسؤولية عن النصائح الاستثمارية: المعلومات الواردة في هذا الموقع مقدمة لأغراض تعليمية، ولا تشكل نصيحة استثمارية.

إخلاء المسؤولية عن مخاطر التداول: هناك درجة عالية جدًا من المخاطر التي ينطوي عليها تداول الأوراق المالية. التداول في أي نوع من المنتجات المالية بما في ذلك الفوركس وعقود الفروقات والأسهم والعملات المشفرة.

هذا الخطر أعلى مع العملات المشفرة نظرًا لكون الأسواق لا مركزية وغير منظمة. يجب أن تدرك أنك قد تفقد جزءًا كبيرًا من محفظتك الاستثمارية.

Securities.io ليس وسيطًا أو محللًا أو مستشارًا استثماريًا مسجلاً.