CRYSTALS-Dilithiumはデジタル署名アルゴリズムです。あるメッセージが特定の秘密鍵を保持する者から確かに送られたことを証明するものであり、今日のTLS証明書、コード署名、文書署名でRSAやECDSAが果たしているのと同じ役割を担います。Kyberと同様、その安全性は因数分解や離散対数ではなく、格子ベースのModule-LWEおよびModule-SIS問題に依拠しています。NISTは2024年、Dilithiumを連邦標準としてML-DSA（FIPS 204）の名称で確定し、他のトレードオフを必要とするケース向けにSPHINCS+やFALCONを用意しつつ、ほとんどの用途におけるデフォルトのポスト量子署名の選択肢として推奨しています。Dilithiumの署名と公開鍵はECDSAよりも明らかに大きく、これは組み込みデバイスや証明書の発行数が多いシステムのようなリソース制約のある環境にとって重要な点であり、2030年から2031年にかけての連邦政府の期限に向けて組織が移行を計画する際に検討する具体的な工学的コストの1つです。