CRYSTALS-Dilithium 是一种数字签名算法：它证明一条消息确实来自持有特定私钥的一方，这正是今天 RSA 和 ECDSA 在 TLS 证书、代码签名和文档签名中所扮演的角色。和 Kyber 一样，它的安全性依赖于基于格的 Module-LWE 和 Module-SIS 问题，而不是因数分解或离散对数。NIST 在 2024 年以 ML-DSA（FIPS 204）之名将 Dilithium 定为联邦标准，并将其推荐为大多数应用场景下默认的后量子签名选择，同时为有其他权衡需求的场景提供 SPHINCS+ 和 FALCON。Dilithium 的签名和公钥都明显大于 ECDSA，这一点对嵌入式设备等资源受限环境，以及需要处理海量证书的系统来说很重要，也是各机构在 2030 至 2031 年联邦迁移期限之前规划迁移路径时要权衡的具体工程成本之一。