01
课程导论：后量子密码与IoT
量子计算机对RSA和ECC的威胁，为什么IoT必须提前迁移，课程全景与学习路径。
导论量子威胁
02
密码学基础回顾
对称加密、非对称加密、哈希函数、数字签名，为后量子方案打下扎实根基。
基础密码学
03
量子计算基础
量子比特、叠加态与纠缠态，Shor算法与Grover算法如何颠覆经典密码。
量子Shor
04
经典密码的末日
Shor算法破解RSA，Grover算法加速暴力破解，经典密码体系面临终结。
破解RSA
05
后量子密码概览
NIST标准化进程，格、编码、多变量、哈希四大候选家族全景。
NIST候选
06
格密码基础
格的定义，SIS、LWE、Ring-LWE问题，格密码的安全基石。
格LWE
07
Kyber算法详解
密钥封装机制KEM，IND-CCA安全，参数选择与性能特点。
KyberKEM
08
Dilithium算法详解
数字签名，Fiat-Shamir范式，格签名方案的设计与实现。
Dilithium签名
09
Falcon算法详解
基于NTRU的紧凑签名，快速验证，适合带宽敏感场景。
FalconNTRU
10
SPHINCS+算法详解
无状态哈希签名，一次性签名链，超树结构，抗量子安全。
SPHINCS+哈希
11
Classic McEliece详解
基于编码的加密，Goppa码，公钥尺寸虽大但安全强度极高。
McEliece编码
12
BIKE与HQC算法详解
基于编码的KEM，准循环码，解码失败率分析与优化。
BIKEHQC
13
SIKE算法（已淘汰）的教训
同源密码的兴衰，SIKE被攻破的启示，安全审慎的重要性。
SIKE教训
14
IoT设备特性
资源受限（CPU、内存、功耗），实时性要求，长生命周期管理。
IoT约束
15
IoT密码迁移挑战
公钥尺寸膨胀、签名大小、计算开销、带宽限制等核心难题。
迁移挑战
16
IoT协议栈中的密码学
TLS 1.3、DTLS、MQTT、CoAP、LwM2M协议中的密码集成。
协议TLS
17
TLS 1.3后量子迁移
混合密钥交换Hybrid KEX，X.509证书迁移策略与实践。
TLS 1.3混合
18
固件签名与安全启动
后量子签名在IoT固件验证、安全启动链中的应用。
固件安全启动
19
安全信道建立
基于Kyber的密钥协商，基于Dilithium的身份认证，端到端安全。
信道认证
20
轻量级实现技巧
常数时间实现、内存优化、SIMD加速、硬件加速器设计。
优化轻量
21
基准测试与性能分析
Cortex-M4、ESP32、RISC-V上的PQC性能对比与瓶颈分析。
基准性能
22
混合模式（Hybrid Mode）
为什么需要混合？RSA+Kyber、ECDHE+Kyber等组合方案。
混合兼容
23
NIST标准化进展
已选算法、第四轮候选、未来标准化展望与时间线。
NIST标准
24
迁移策略规划
清单评估、风险分析、分阶段迁移、回退方案设计。
策略规划
25
案例：智能家居平台迁移
智能家居场景的后量子密码迁移实战，从评估到部署。
案例智能家居
26
案例：工业物联网控制器
IIoT控制器的密码升级，实时性与安全性的平衡。
案例IIoT
27
案例：车联网V2X签名部署
后量子签名在V2X通信中的部署，低延迟与高可靠性。
案例V2X
28
测试与验证
向量测试、一致性测试、模糊测试、形式化验证方法。
测试验证
29
标准与合规
ETSI、ISO、IETF，中国商密与PQC的关系与合规路径。
标准合规
30
课程总结与未来展望
PQC生态成熟度，量子安全IoT的愿景，持续学习建议。
总结展望