Securing the Future Internet of Things with Post-Quantum Cryptography
传统和轻量级的密码原语和协议对于量子攻击是不安全的。因此，使用传统或轻量级加密原语和协议的实时应用程序不能确保完全证明的安全性。后量子密码学对于物联网（IoT）非常重要，因为它可以抵御量子攻击。本文提供了物联网网络后量子密码学的广泛文献分析，包括在实时应用中采用的挑战和研究方向。这项工作的重点是对资源受限设备有用的后量子密码系统。此外，这些量子攻击进行调查，这可能会发生在传统的和轻量级的密码原语。
2022-06-21 cs.CR
Post-Quantum Cryptography: Code-based Signatures
本综述从安全性和性能两个方面对基于代码的签名方案进行了比较。此外，我们明确地描述了几个基于码的签名方案，如基于身份的，门限环和盲签名的附加属性。
2013-12-16 cs.CR
The Post-Quantum Cryptography Transition: Making Progress, But Still a Long Road Ahead
本文指出量子计算威胁现有密码安全，虽然后量子密码标准制定已有进展，但美国非国家安全系统迁移需71亿美元且面临2035年期限，成功升级仍需持续资金、研究与国际协调。
2025-03-03 cs.CR
The Impact of Quantum Computing on Present Cryptography
本文的目的是阐明量子计算在当前密码学中的意义，并向读者介绍基本的后量子算法。特别是，读者可以深入研究以下主题：目前的加密方案（对称和非对称），量子和经典计算之间的差异，量子计算的挑战，量子算法（Shor和Grover），受影响的公钥加密方案，受影响的对称方案，对散列函数的影响，以及后量子密码学。具体而言，后量子密码学部分涉及不同的量子密钥分发方法和基于密码学的解决方案，例如BB84协议，基于格的密码学，基于多变量的密码学，基于散列的签名和基于代码的密码学。
2018-03-31 cs.CR
Post-Quantum Cryptography: Securing Digital Communication in the Quantum Era
本文分析了量子计算对RSA等传统密码系统的威胁，介绍了后量子密码学（PQC）的原理及格基等多种抗量子算法，强调了其在量子时代保障数字通信数据安全的关键作用。
2024-03-18 cs.CR
Post-Quantum Cryptography: A Zero-Knowledge Authentication Protocol
在本文中，我们提出了一个简单的零知识认证协议，使用非交换代数和广义对称分解问题（GSDP）的一个变化作为单向函数的基本解决方案。只要GSDP问题在计算上难以在非交换代数结构中解决，并且目前属于PQC类别，因为不可能存在量子计算机攻击，就可以确保密码安全性。
2017-03-25 cs.CR
Homomorphic Encryption Based on Post-Quantum Cryptography
本文针对量子计算对传统同态加密的威胁，提出一种基于编码密码学和非负矩阵分解NP问题的后量子同态加密方法，实验表明其加解密时间短于RSA和ECC。
2024-02-22 cs.CR
Homomorphic Encryption Based on Lattice Post-Quantum Cryptography
针对现有同态加密易受量子攻击的漏洞，本研究提出一种基于格的后量子同态加密方案，提供数学证明与安全分析，为联邦学习等应用提供参考。
2024-12-23 cs.CR
Post Quantum Cryptography (PQC) Signatures Without Trapdoors
针对传统公钥签名依赖陷门易被发现的隐患，本文提出采用基于哈希的SPHINCS+和基于零知识证明的Dilithium等无陷门后量子签名方法，以提供更强的安全性证明。
2025-04-18 cs.CR
Cryptography: Classical versus Post-Quantum
本综述探讨了后量子密码学相较于经典密码学的优势，论述了多种后量子密码学技术，并指出部署抗量子密码系统是未来安全通信的趋势，对保障后量子时代敏感信息安全至关重要。
2024-02-16 cs.CR quant-ph
A Comprehensive Survey of Threshold Signatures: NIST Standards, Post-Quantum Cryptography, Exotic Techniques, and Real-World Applications
本文系统综述传统与 PQC 环境下的门限及分布式签名，梳理 NIST 标准、通用与定制门限化技术、特殊签名和实际应用。
2024-09-17 cs.CR
Evaluating Post-Quantum Cryptography on Embedded Systems: A Performance Analysis
针对资源受限嵌入式通信系统缺乏标准化 PQC 性能研究的问题，本文将 PQC 集成到嵌入式 TLS 服务器与客户端，并比较其相对非 PQC 方案的性能开销。
2024-09-09 cs.CR
Complexity of Post-Quantum Cryptography in Embedded Systems and Its Optimization Strategies
针对量子计算威胁下传统密码的脆弱性，本文分析嵌入式系统中后量子密码（PQC）的硬件复杂度，分类算法家族并提出优化策略，还对比了CRYSTALS-Kyber与McEliece的计算复杂度。
2025-04-18 cs.CR
How does post-quantum cryptography affect Central Bank Digital Currency?
本研究探讨量子计算对央行数字货币密码安全的威胁，分析系统中典型资产，提出后量子密码学升级策略以应对新攻击向量。
2023-12-18 cs.CR
Towards A Post-Quantum Cryptography in Blockchain I: Basic Review on Theoretical Cryptography and Quantum Information Theory
本文探讨了量子计算机对传统密码学区块链及加密货币的威胁，指出在区块链中实施后量子密码学（抗量子密码学）以实现量子抗性的必然性。
2024-07-19 cs.CR q-fin.CP
Post Quantum Cryptography and its Comparison with Classical Cryptography
本文对比经典密码学与量子密码学，阐述量子密码学基于量子力学原理在检测和阻止窃听方面的优势，揭示其对安全通信格局的革命性影响。
2024-03-28 cs.CR quant-ph
Post-Quantum Cryptography: Riemann Primitives and Chrysalis
本研究提出基于黎曼球面的后量子密码方案Chrysalis，引入Riemann原语，以非交换Grothendieck问题为NP难安全归约基础，通过双线性矩阵等技术实现安全归约，是首个基于全纯容错学习的密码方案。
2023-07-24 cs.CR
Hybrid Horizons: Policy for Post-Quantum Security
本文针对当前AI及混合密码学均缺乏监管的现状，聚焦后量子安全转型需求，分析混合密码学的监管空白并提出解决方案，以保障经典密码学向量子密码学的10年过渡期安全高效推进。
2025-09-06 cs.CR
Post-Quantum Cryptography: S381 Cyclic Subgroup of High Order
当前存在活跃的后量子密码学（PQC）解决方案搜索，其尝试通过例如用于数值域问题（如整数因子分解（IFP）或离散对数（DLP））的Shor多项式时间算法来找到抵抗攻击的密码协议。其中，使用非交换或非关联结构是这类协议的有效选择。在我们的例子中，我们专注于高阶置换子群，属于对称群S381。使用适当的单向函数（OWF），我们推导出一个Diffie-Hellman密钥交换和ElGamal加密过程，只依赖于组合运算。这两个OWF提出了硬搜索问题，假设不属于BQP的时间复杂度类。本协议的明显优点是它们的概念简单，快速吞吐量的实现，高密码分析安全性和不需要算术运算，因此扩展精度库。这些特性使其适用于低性能和低功耗平台，如灵巧卡、USB密钥和手机。
2017-04-24 cs.CR
Hybrid Scheme of Post-Quantum Cryptography and Elliptic-Curve Cryptography for Certificates -- A Case Study of Security Credential Management System in Vehicle-to-Everything Communications
针对V2X通信SCMS面临的量子攻击威胁及现有PQC算法的性能缺陷，提出PQC与ECC混合证书方案，经实地测试验证并对比多种方案性能，为V2X产业提供抗量子的实用证书解决方案。
2025-01-13 cs.CR
Applied Post Quantum Cryptography: A Practical Approach for Generating Certificates in Industrial Environments
本文针对工业环境中向后量子密码学迁移的证书生成需求，基于Bouncy Castle库开发了支持经典、混合、复合及变色龙证书的概念验证工具，填补了开源命令行工具在混合与复合证书生成验证方面的空白。
2025-05-07 cs.CR
SECOQC Business White Paper
在现代密码系统中，密钥通常是通过方法来交换的，这些方法在数学和技术上都存在固有的缺陷。这可能会导致加密系统的完全妥协，而合法所有者没有机会控制它。因此，当需要真正可靠地安全传输机密以处理关键数据和应用程序时，需要创新的解决方案。量子密码学（QC），特别是量子密钥分发（QKD）可以满足这种需求。商业白皮书（BWP）总结了如何通过量子密码学解决密钥建立和分发问题。它涉及与量子密码学创新如何有助于提供业务效率相关的几个考虑因素。它解决了量子密码学的优点和局限性，提出了一个场景案例研究，并调用标准化相关的问题。此外，它还回答了有关量子密码学的最常见问题。
2009-04-27 cs.CR quant-ph
Post-Quantum Cryptography for Internet of Things: A Survey on Performance and Optimization
该综述调研了资源受限物联网设备中后量子密码学（PQC）的性能现状，梳理了相关优化方案，发现PQC适配适度轻量级物联网具备可行性但优化缺乏标准化，建议未来研究协同推进以保障后量子时代物联网的高效安全迁移。
2024-01-31 cs.CR
Decryption Through Polynomial Ambiguity: Noise-Enhanced High-Memory Convolutional Codes for Post-Quantum Cryptography
Tel Aviv University（特拉维夫大学）
本文提出了一种基于噪声增强高内存卷积码的后量子密码学方案，通过有向图解密和多项式歧义实现高安全性和可扩展性。
2025-12-03 cs.CR
Toward Quantum-Safe Software Engineering: A Vision for Post-Quantum Cryptography Migration
University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）
本文提出量子安全软件工程的新方向，针对后量子密码学迁移中的挑战，提出自动化量子安全适应框架及三项核心任务，推动软件工程方法革新。
2026-05-07 cs.CR cs.SE
Intuitive Understanding of Quantum Computation and Post-Quantum Cryptography
后量子密码学不可避免。美国国家标准与技术研究院（NIST）开始标准化抗量子公钥密码学（也称为后量子密码学）。原因是对量子计算的投资正在蓬勃发展，这对我们目前部署的加密算法构成了重大威胁。作为一名安全工程师，为了提前做好应对末日的准备，我一直在密切关注量子计算机和后量子密码学的发展。没关系，我只是找了个借口来研究这些迷人的科学领域。然而，它们非常难以理解，至少对于像我这样的业余爱好者来说是如此。本文与您分享我的笔记，希望您能对美丽而令人兴奋的量子算法和后量子密码学有一个直观的了解。更新：多变量签名方案Rainbow被Ward Beullens破解。Wouter Castryck和Thomas Decru打破了超奇异同基因组Diffie-Hellman协议（SIDH）
2022-08-01 cs.CR quant-ph
Secure Communication Model For Quantum Federated Learning: A Post Quantum Cryptography (PQC) Framework
School of Information Technology（信息技术学院）；Deakin University（迪肯大学）
针对量子联邦学习的安全通信问题，提出融合后量子密码学与动态服务器选择的PQC-QFL框架，并分析其收敛性与安全条件，代码及结果已公开。
2023-04-26 cs.CR cs.LG
Extensible Post Quantum Cryptography Based Authentication
University of Calgary（卡尔加里大学）
本文提出了一种基于格的量子安全协议，用于机器对机器认证，旨在提升受限环境下的安全性和未来适应性。
2026-01-05 cs.CR
5G-AKA-HPQC: Hybrid Post-Quantum Cryptography Protocol for Quantum-Resilient 5G Primary Authentication with Forward Secrecy
针对5G AKA协议的可链接性漏洞及量子计算威胁，提出兼容现有标准的5G AKA HPQC混合后量子密码协议，结合ECIES与PQC KEM派生密钥增强安全性，经SVO逻辑、ProVerif验证安全且兼顾效率，为量子安全移动认证标准化提供参考。
2025-02-05 cs.CR
OptHQC: Optimize HQC for High-Performance Post-Quantum Cryptography
University of California, Merced（加州大学默塞德分校）
OptHQC通过优化HQC方案的三个阶段，利用数据稀疏性、指令加速和内存访问优化，实现了55%的性能提升。
2025-12-15 cs.CR
Simple Power Analysis of Polynomial Multiplication in HQC
Faculty of Information Technology, Czech Technical University in Prague（布拉格捷克理工大学信息技术学院）
本文提出了一种针对HQC的简单功耗分析攻击，通过分析多项式乘法过程中的功耗泄漏，实现了高成功率的攻击，并提出相应的防护措施。
2026-01-12 cs.CR
Post-Quantum Secure Cryptographic Algorithms
后量子密码学研究进展
2018-09-12 cs.CR
Updating Quantum Cryptography Report ver. 1
量子密码技术（QCT）有望成为实现长期信息安全的基础技术，即使是对未知的未来技术。更先进的安全可以实现使用QCT与当代加密技术。为了开发和推广QCT的使用，有必要对设备、协议和安全要求进行标准化，从而实现多供应商、多网络和多服务环境中的互操作性。本报告从以下两个方面对QCT及相关课题进行了技术总结：1）为实现QCT的标准化和商业化，一致制定QCT的规范和要求; 2）促进实现新一代量子密码学的研究和设计。
2009-05-27 cs.CR quant-ph
PQ-CAN: A Framework for Simulating Post-Quantum Cryptography in Embedded Systems
University of Padova（帕多瓦大学）
PQ-CAN框架用于模拟PQC算法在嵌入式系统中的性能和开销，评估其在汽车通信中的可行性和局限性。
2025-04-14 cs.CR
A Comparative Performance Evaluation of Kyber, sntrup761, and FrodoKEM for Post-Quantum Cryptography
本文比较了Kyber、sntrup761和FrodoKEM三种后量子密码算法在安全性、性能和实际应用性上的优劣，并讨论了过渡挑战与行业影响，为理解PQC现状和未来方向提供基础。
2025-08-07 cs.CR quant-ph
A Statistical Side-Channel Risk Model for Timing Variability in Lattice-Based Post-Quantum Cryptography
Amrita Vishwa Vidyapeetham（阿弥塔维迪亚佩特汉大学）；Bal Kalyan Vidhya Mandir（巴尔卡利扬智慧曼迪尔学校）
本文提出了一种统计侧信道风险模型，用于评估格基后量子密码中时序变异的泄漏风险，通过多指标综合评估不同场景下的风险等级。
2025-12-26 cs.CR
Performance Analysis and Industry Deployment of Post-Quantum Cryptography Algorithms
本研究分析NIST标准化的Kyber和Dilithium后量子算法的性能，证明其优于RSA和ECDSA，并探讨电信部署中的挑战与策略。
2025-03-31 cs.CR
A Critical Analysis of Deployed Use Cases for Quantum Key Distribution and Comparison with Post-Quantum Cryptography
本文系统评估了量子密钥分发（QKD）在真实用例中的安全性，并与后量子密码学（PQC）进行比较，从实现复杂性、可扩展性和长期安全性等角度分析QKD的适用场景，为密码基础设施决策者提供参考。
2025-04-15 cs.CR
On the Masking-Friendly Designs for Post-Quantum Cryptography
本文研究设计选择对格基密码掩码集成效率的影响，提出Scabbard套件（Florete、Espada、Sable）的任意阶掩码实现，相比Kyber在速度上显著提升，证明掩码友好设计的重要性。
2023-11-14 cs.CR
Post-Quantum Security of Block Cipher Constructions
QuICS, University of Maryland/NIST（马里兰大学/美国国家标准与技术研究院量子信息与计算科学中心）；Dept. of Computer Science, Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学计算机系）；Dept. of Applied Mathematics and Computer Science, Technical University of Denmark（丹麦技术大学应用数学与计算机科学系）；Dept. of Computer Science, University of Maryland（马里兰大学计算机系）
本文探讨了对称密码学中块密文构造的后量子安全性，首次为FX扩展密钥方案、可变块密文LRW和XEX提供了后量子安全证明，为理解实际对称密码学的后量子安全性奠定了基础。
2026-04-14 cs.CR
Post-Quantum Cryptography and Quantum-Safe Security: A Comprehensive Survey
Texas State University（德克萨斯州立大学）
本文综述后量子密码学的发展，涵盖各类密码家族的分类、性能比较、硬件加速及部署应用，强调量子安全系统的实际应用与挑战。
2026-06-05 cs.CR
Quantum Cryptography for Enhanced Network Security: A Comprehensive Survey of Research, Developments, and Future Directions
该综述梳理了20篇量子密码领域顶会顶刊论文，分类介绍了量子密钥分发等方向的研究进展、趋势与挑战，为增强网络安全提供了研究全景。
2023-06-02 cs.CR
Generalized Uncertainty Principles for Quantum Cryptography
我们知道经典的公钥密码算法都是基于某些NP难问题的，如RSA中的整数分解和Diffie-Hellman中的离散对数。他们将在容错量子计算机中变得脆弱。我们还知道，量子比特或量子比特的不确定性原理，如基于量子不确定性原理的量子密钥分配或QKD，提供了信息理论安全性。从经典计算到量子计算的范式转变的有趣含义是，用于经典密码学的NP-硬度可能会转移到量子密码学的不确定性原理，包括量子对称加密，后量子密码学，以及相干光通信的相空间中的量子加密。本文将探讨这些所谓的广义不确定性原理，并解释它们对量子安全的影响。我们确定了三个提供量子安全的广义不确定性原理：置换门之间的不可互换性，相干态的位移和相移算子之间的不可互换性，以及后量子密码学的一般线性代数中的模丢番图方程问题。
2023-02-19 cs.CR
Decoding algorithm for HL-codes and performance of the DHH-cryptosystem -- a candidate for post-quantum cryptography
本文给出了一类纠错码的译码算法，该纠错码可用于后量子密码学的候选者DHH-密码系统，因为它是McEliece型的.在此基础上，实现了该密码体制的加密和解密算法，并对其性能进行了研究.
2023-03-17 cs.CR cs.IT math.IT
Mobile Energy Requirements of the Upcoming NIST Post-Quantum Cryptography Standards
后量子密码学（PQC）的标准化由NIST于2016年启动，并已进入第二轮淘汰赛。即将推出的标准旨在取代（或补充）所有目标上的当前RSA和椭圆曲线加密（ECC），包括轻量级，嵌入式和移动系统。我们提出了一个能源需求分析的基础上广泛的测量PQC候选算法的Cortex M4为基础的参考平台。我们涉及PQC算法的计算（能源）成本的数据传输成本，预计将增加新类型的公钥和密文消息。PQC算法的能量、带宽和延迟需求跨越几个数量级，这足以影响电池寿命、用户体验和应用协议设计。根据我们的发现，我们提出了物联网和移动系统中PQC算法使用的指标和指南。我们的证据支持这样一种观点，即快速结构化晶格PQC方案在大多数用例中是云连接移动设备的首选，即使每比特数据传输能量成本相对较高。
2020-04-14 cs.CR cs.PF
A Survey on Code-Based Cryptography
本文综述基于编码的密码学，涵盖公钥加密与签名方案的主要框架及安全假设，并以讲义风格提供数学背景，应对量子威胁。
2024-07-17 cs.CR cs.IT math.IT
SALSA: Attacking Lattice Cryptography with Transformers
University of Chicago（芝加哥大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；Meta AI
本文提出 SALSA，通过训练 Transformer 执行模运算并结合统计密码分析，对基于 LWE 的格密码方案实施机器学习攻击，可恢复中小型稀疏二元秘密实例。
2023-04-21 cs.CR cs.LG
A Toolchain for Assisting Migration of Software Executables Towards Post-Quantum Cryptography
本文提出工具链QED，通过文件级、API级和静态轨迹三阶段自动检测二进制可执行文件中的量子脆弱依赖，实验显示其准确率达100%、单文件分析平均不到4秒，并可减少90%以上人工工作量，助力中小型企业向抗量子密码迁移。
2024-09-13 cs.CR
AI-Driven Post-Quantum Cryptography for Cyber-Resilient V2X Communication in Transportation Cyber-Physical Systems
the University of Alabama（阿拉巴马大学）
针对量子计算对交通信息物理系统（TCPS）中V2X通信的威胁，本文提出利用人工智能（AI）增强后量子密码学（PQC），通过优化算法选择与资源分配，实现网络弹性通信，确保系统安全与性能。
2025-10-09 cs.CR
Post-Quantum Cryptography for Intelligent Transportation Systems: An Implementation-Focused Review
Clemson University（克莱姆森大学）；The University of Alabama（阿拉巴马大学）；National Center for Transportation Cybersecurity and Resiliency (TraCR)（国家交通网络安全与弹性中心）
本文综述了智能交通系统中后量子密码学的实现挑战与未来研究方向，旨在提升ITS在量子计算时代的安全性和可靠性。
2026-02-14 cs.CR
Post-Quantum Cryptography Key Expansion Method and Anonymous Certificate Scheme Based on NTRU
Information & Communications Security Laboratory, Chunghwa Telecom Laboratories（中華電信實驗室資訊與通訊安全實驗室）
本研究提出基于NTRU的高效密钥扩展方法及匿名证书方案，解决NTRU密钥生成效率低的问题，提升证书匿名性与安全性。
2026-01-02 cs.CR cs.PF
Efficient Layered New Bit-Flipping QC-MDPC Decoder for BIKE Post-Quantum Cryptography
本文提出一种列分层解码器，用于BIKE后量子密码的新比特翻转算法，降低内存需求并优化阈值系数，实现20%复杂度降低。
2024-12-16 cs.AR cs.CR
REPQC: Reverse Engineering and Backdooring Hardware Accelerators for Post-quantum Cryptography
本文提出REPQC，一种自动化逆向工程算法，用于在后量子密码硬件加速器中识别Keccak哈希操作并植入隐蔽硬件木马，以Dilithium为例，仅增加0.1%布局密度即可实现后门，且不影响性能。
2024-03-14 cs.CR
The Hidden Subgroup Problem and Post-quantum Group-based Cryptography
本文讨论了后量子群密码学中的隐子群问题。我们回顾了HSP与其他计算问题的关系，讨论了一种最优的求解方法，并回顾了HSP量子复杂性的已知结果。我们还概述了一些基于组的密码系统的平台。值得注意的是，用于在这样的无限群平台中求解HSP的有效算法尚不为人所知。
2018-05-21 cs.CC cs.CR math.GR
