後量子KEMを用いたTLSキーエクスチェンジの測定

概要

NISTは、量子（PQ）および従来のコンピュータの両方に対して安全な新しい後量子暗号アルゴリズムを選定するプロセスを進めています。NISTは、すべての提出物の中からいくつかの候補をさらに検討および研究の対象として選定しました。 私たちの目的は、実際のネットワーク上で実際のクライアントが使用する際のこれらのアルゴリズムの挙動を理解することです。特に、パブリックキーまたは暗号文のサイズに大きな違いがある候補アルゴリズムに焦点を当てています。私たちは、ウェブ上のHTTPSで使用されるトランスポート層セキュリティ（TLS）の文脈において、異なるキーサイズがハンドシェイク時間に与える影響に注目しています。私たちの2つの主要な候補は、NTRUベースのHRSSとトレースベースのSIKEです。以下の表は、両方のアルゴリズムのいくつかの特徴を示しています。パフォーマンスの特徴は、インテルスカイラクルCPUでBoringSSLのスピードテストを実行した結果です。