Sân chơi Mật mã Kháng Lượng tử (Post-Quantum Cryptography)

Mô phỏng và thực thi thuật toán NIST FIPS 203 (ML-KEM / Kyber) và FIPS 204 (ML-DSA / Dilithium) 100% trong RAM trình duyệt

NIST Standard 2024
NIST FIPS 203

ML-KEM-768 (Kyber) Key Encapsulation Mechanism

Cơ chế đóng gói khóa kháng lượng tử chuẩn hóa bởi NIST (2024), thay thế cho RSA và ECDH trong TLS 1.3

Chưa có cặp khóa ML-KEM nào được tạo

Bấm vào 'Tạo cặp khóa mới' để khởi tạo cặp khóa ML-KEM-768 (1,184 bytes Public Key và 2,400 bytes Secret Key) hoàn toàn trong RAM trình duyệt của bạn.

FIPS 203 (ML-KEM) & FIPS 204 (ML-DSA)•Thực thi 100% Client RAM (0 Network Calls)•Shor-Resistant Lattice
FAQ
Nhóm Bảo mật (Security)•Tài liệu kỹ thuật & Đặc tả RFC

Tài liệu & Hướng dẫn chuyên sâu: Sân chơi Mật mã Kháng Lượng tử (Post-Quantum Cryptography Playground)

1. Tổng quan & Nguyên lý hoạt động

Sự phát triển nhanh chóng của Máy tính Lượng tử có liên quan mật mã (Cryptographically Relevant Quantum Computer - CRQC) đang đe dọa phá hủy hoàn toàn nền tảng an ninh thông tin toàn cầu. Với thuật toán Shor, các thuật toán khóa công khai kinh điển như RSA, Diffie-Hellman và Elliptic Curve Cryptography (ECC) sẽ bị bẻ gãy trong thời gian đa thức. Nhằm đối phó với cuộc khủng hoảng này, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST) đã chính thức chuẩn hóa bộ tiêu chuẩn Mật mã Kháng Lượng tử (PQC) vào năm 2024: FIPS 203 (ML-KEM / Kyber), FIPS 204 (ML-DSA / Dilithium) và FIPS 205 (SLH-DSA). Công cụ này cung cấp môi trường thực nghiệm tương tác 100% trên trình duyệt, cho phép kỹ sư bảo mật và lập trình viên tạo khóa, đóng gói khóa bí mật, ký số và phân tích tác động phân mảnh gói tin TCP MTU trong thế giới hậu lượng tử.

2. Ưu thế kiến trúc & Tính năng nổi bật

Cơ chế Đóng gói Khóa NIST FIPS 203 (ML-KEM-768 / Kyber)

Trực tiếp tạo cặp khóa dựa trên cấu trúc mạng lưới (Module-LWE), thực thi quy trình Encapsulate và Decapsulate để thỏa thuận khóa đối xứng 256-bit an toàn mà không cần truyền khóa thô qua mạng.

Chữ ký Số Kháng Lượng tử NIST FIPS 204 (ML-DSA-65 / Dilithium)

Tạo chữ ký số kháng lượng tử cho dữ liệu văn bản hoặc token xác thực, kiểm tra tính toàn vẹn và mô phỏng tấn công chỉnh sửa nội dung (Tampering attack) để kiểm chứng cơ chế xác minh mật mã.

Ma trận So sánh Kích thước: Cổ điển vs Kháng Lượng tử

Biểu đồ trực quan so sánh kích thước khóa và bản mã/chữ ký giữa RSA-2048, ECC P-256 và ML-KEM/ML-DSA, làm rõ sự đánh đổi kỹ thuật giữa độ an toàn lượng tử và dung lượng băng thông.

Mô phỏng Phân mảnh Gói tin TCP MTU (1500 Bytes Limit)

Mô hình hóa quá trình truyền tải khóa PQC qua giao thức mạng, trực quan hóa việc khóa PQC tràn qua 2-3 gói tin TCP và phân tích rủi ro độ trễ bắt tay TLS 1.3 cũng như hiện tượng rớt gói trên UDP/QUIC.

Cảnh báo Mối đe dọa 'Harvest Now, Decrypt Later' (HNDL)

Giải thích nguy cơ các tác nhân đe dọa thu thập lưu lượng truy cập mã hóa hiện tại để giải mã hồi tố trong tương lai, cùng lộ trình di chuyển sang mật mã hậu lượng tử từ nay đến năm 2035.

3. Bảng tra cứu Đặc tả Thuật toán Mật mã Cổ điển và Kháng Lượng tử

So sánh các tham số cốt lõi giữa hệ thống mật mã trước và sau kỷ nguyên máy tính lượng tử:

Thuật toánTiêu chuẩnBài toán Nền tảngPublic KeyCiphertext / SigĐộ an toàn Lượng tử
RSA-2048PKCS #1 / RFC 8017Phân tích thừa số nguyên (Integer Factorization)256 bytes256 bytesBị bẻ gãy hoàn toàn bởi Shor (0-bit)
ECC P-256SEC 2 / FIPS 186-4Logarit rời rạc đường cong Elliptic (ECDLP)65 bytes64 bytesBị bẻ gãy hoàn toàn bởi Shor (0-bit)
ML-KEM-768 (Kyber)NIST FIPS 203 (2024)Module Learning with Errors (M-LWE trên Lattice)1,184 bytes1,088 bytesNIST Level 3 (Kháng lượng tử tuyệt đối)
ML-DSA-65 (Dilithium)NIST FIPS 204 (2024)Module Short Integer Solution (M-SIS trên Lattice)1,952 bytes3,309 bytesNIST Level 3 (Kháng lượng tử tuyệt đối)
SLH-DSA (SPHINCS+)NIST FIPS 205 (2024)Chữ ký dựa trên hàm băm (Stateless Hash-based)32 bytes~17,088 bytesNIST Level 3 (Bảo thủ, không phụ thuộc Lattice)

4. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Giải đáp các thắc mắc phổ biến của lập trình viên khi sử dụng tiện ích Sân chơi Mật mã Kháng Lượng tử (Post-Quantum Cryptography Playground).

HNDL là chiến lược mà các tổ chức tình báo và tin tặc đang thực hiện ngay hôm nay: họ chặn bắt và lưu trữ toàn bộ lưu lượng mạng được mã hóa (dữ liệu quân sự, tài chính, hồ sơ y tế, bí mật thương mại). Dù hiện tại các khóa RSA-2048 hay ECC chưa thể bị bẻ gãy bằng máy tính cổ điển, nhưng trong 10-15 năm tới khi máy tính lượng tử đạt đủ số lượng Qubit cần thiết, toàn bộ dữ liệu lưu trữ này sẽ bị giải mã hàng loạt. Những dữ liệu có thời hạn bảo mật dài (20-50 năm) đang đứng trước nguy cơ bị phơi bày nếu không được bảo vệ bằng PQC ngay từ bây giờ.

5. Công cụ liên quan