CRYSTALS-Kyber ist ein Schlüsselkapselungsmechanismus (KEM), also der Algorithmus, mit dem zwei Parteien über einen öffentlichen Kanal einen gemeinsamen geheimen Schlüssel vereinbaren — dieselbe Rolle, die heute RSA und Diffie-Hellman in der klassischen Kryptografie spielen. Seine Sicherheit beruht auf der Schwierigkeit des Module-Learning-With-Errors-Problems (Module-LWE), eines gitterbasierten Problems ohne bekannten effizienten Quantenalgorithmus — anders als die Faktorisierungs- und Diskreter-Logarithmus-Probleme, die der Shor-Algorithmus bricht. NIST hat Kyber 2024 unter dem Namen ML-KEM (FIPS 203) als Bundesstandard festgelegt. Es gibt drei Parameter-Sätze, ML-KEM-512, -768 und -1024, die Schlüsselgröße und Leistung gegen Sicherheitsmarge abwägen. Kyber ist die Schlüsselaustausch-Hälfte der Post-Quanten-Migration; digitale Signaturen werden separat von Algorithmen wie CRYSTALS-Dilithium übernommen. Kybers Schlüssel und Chiffretexte sind größer als ihre klassischen RSA- oder ECC-Äquivalente, was einer der praktischen Kosten der Migration ist.
Verwandte Begriffe
Post-Quanten-Kryptografie
AlgorithmsKlassische kryptografische Algorithmen, die so konzipiert sind, dass sie sowohl gegen Angriffe von klassischen als auch von Quantencomputern sicher sind.
Shors Algorithmus
AlgorithmsEin Quantenalgorithmus zur Ganzzahlfaktorisierung mit exponentieller Beschleunigung gegenüber den besten bekannten klassischen Algorithmen.
Q-Day
FundamentalsDer hypothetische Zeitpunkt, an dem ein Quantencomputer die derzeit eingesetzte Public-Key-Kryptografie bricht.