谷歌开源首个抗量子FIDO2安全密钥实现

谷歌开源首个抗量子的FIDO2安全密钥实现，并加入OpenSK。 

FIDO2是Fast IDentity Online（快速身份在线认证）标准的第二个版本，FIDO2 key用于无密码认证以及多因子认证的主要元素。8月15日，谷歌发布了首个开源的抗量子的FIDO2安全密钥实现，使用了ECC/Dilithium混合签名方案，该方案是谷歌与ETH Zurich合作研究，相关论文已发表在Applied Cryptography and Network Security Workshops安全会议上，并获最佳论文奖。

标准的公钥加密是针对传统计算机的攻击来设计的，并不能应对量子攻击。随着量子计算的发展，以及现实可用的量子计算机的加速到来对于传统加密来说非常危险。量子计算机可以更加快速和高效地破解加密密钥，使得政府、企业、研究机构和个人加密的信息不再安全。因此，抗量子的FIDO2的安全密钥实现对于密码系统的安全来说至关重要。

为应对量子计算机的威胁，谷歌研究人员提出一种融合ECC和Dilithium算法的混合签名方案。该方案可以充分利用ECC应对标准攻击的优势，以及Dilithium抗量子攻击的优势。Dilithium是抗量子的签名方案，具有强安全性和很好的性能，NIST已将其纳入后量子密码学标准化提案中。

图 抗量子攻击的方案密钥大小和性能对比

设计安全密钥可用的Dilithium是非常大的挑战。谷歌研究人员开发了基于Rust的实现，只需要20KB内存，同时兼具高性能。目前该混合实现作为谷歌开源安全密钥实现OpenSK的一部分，支持FIDO U2F和FIDO2标准。

谷歌称关于该实现的提案将被FIDO2作为新的标准采纳，并支持主流的web浏览器。

此外，8月初谷歌还在Chrome 116中引入了抗量子的混合加密方案X25519Kyber768，用于加密TLS连接。

该研究论文最早于2022年9月上传到了密码学预印本网站。目前论文已发表在Applied Cryptography and Network Security Workshops安全会议上，并获最佳论文奖。

方案的开源实现参见：https://github.com/google/OpenSK/releases/tag/hybrid-pqc

论文下载地址：https://eprint.iacr.org/2022/1225