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PQC迁移前的算法盘点与选型

📚 共计 30 章节

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PQC迁移背景与驱动力

量子计算威胁、NIST标准化进程、行业合规要求，奠定迁移紧迫性。

背景驱动力

经典密码算法全景盘点

对称加密（AES）、非对称加密（RSA、ECC）、哈希函数（SHA-2/3）全面梳理。

对称非对称哈希

PQC算法家族总览

基于格、编码、多变量、哈希签名、同源密码五大后量子家族概览。

格编码多变量

NIST PQC标准化进展

已选算法CRYSTALS-Kyber/Dilithium、FALCON、SPHINCS+及候选算法分析。

算法性能基准对比

密钥生成、签名/加密、验证/解密速度及密钥/签名尺寸横向对比。

安全强度与参数选择

NIST安全等级1-5、经典安全等价性、后量子安全边际详解。

安全等级参数

CRYSTALS-Kyber详解

KEM机制、IND-CCA2安全、参数集与性能特点深度剖析。

CRYSTALS-Dilithium详解

数字签名方案、Fiat-Shamir范式、参数集与性能特点。

Dilithium签名

基于NTRU的签名、紧凑签名尺寸、性能权衡与适用场景。

无状态哈希签名、可证明安全、签名尺寸与性能分析。

SPHINCS+哈希签名

Classic McEliece详解

基于编码的KEM、超大公钥、极强安全性与应用限制。

BIKE与HQC详解

基于编码的KEM、中等尺寸公钥、性能特点与对比。

SIKE（已淘汰）与同源密码现状

SIDH攻击剖析、同源密码的未来方向与教训总结。

混合密码方案设计

经典+PQC组合、Hybrid Key Exchange、Hybrid Signatures实践。

协议层适配

TLS 1.3、SSH、IPsec中的PQC集成方案与挑战。

PKI与证书体系迁移

PQC证书格式、交叉认证、信任锚更新策略。

算法选型决策框架

安全需求、性能约束、兼容性要求、迁移成本综合评估。

行业场景分析

Web安全、邮件加密、代码签名、物联网、金融系统案例。

性能测试方法论

基准测试工具liboqs/openssl、测试指标、负载模拟设计。

互操作性测试

跨库互操作、跨语言互操作、版本兼容性验证。

互操作兼容

迁移路径规划

并行部署、渐进式迁移、紧急切换策略与路线图。

代码库改造策略

抽象密码层、插件化算法、配置驱动改造实践。

密钥管理变更

密钥生成策略、存储格式、生命周期管理更新。

合规与审计要求

FIPS 140-3、Common Criteria、行业监管合规要点。

风险与应急预案

算法破解风险、实现漏洞、迁移失败回滚机制。

组织与团队准备

技能培训、供应商评估、内部标准制定与团队建设。

Google PQC实验、Cloudflare部署、Signal迁移实践。

开源工具与库

liboqs、OpenQuantumSafe、BoringSSL、WolfSSL等工具链。

未来趋势与展望

NIST第二轮候选、量子安全网络、标准化演进方向。

课程总结与行动清单

盘点清单、选型模板、迁移路线图与后续行动。