Post-Quantum Cryptografie (PQC) Begrepen: De Kwantumdreiging

Post-Quantum Cryptografie (PQC) omvat een reeks cryptografische algoritmen die specifiek zijn ontworpen om de veiligheid van digitale communicatie en data te waarborgen tegen toekomstige cryptanalytische aanvallen door grootschalige kwantumcomputers.

Dit is het meest kritieke aandachtspunt voor elke Chief Technology Officer (CTO) en beveiligingsprofessional die de integriteit van hun cryptosystemen moet garanderen.

De Fundamentele Kwetsbaarheid van Huidige Cryptosystemen

De huidige publieke sleutel cryptografie (Public Key Cryptography), waaronder de wijdverbreide RSA-cryptografie, ElGamal en Elliptic Curve Cryptography (ECC), steunt op wiskundige problemen die zogenaamd computationeel onoplosbaar zijn voor klassieke computers.

Deze cryptosystemen zijn gebaseerd op de moeilijkheid van het factoriseren van grote gehele getallen (het RSA-probleem) en het discrete logaritme probleem. Dit zijn complexe éénrichtingsfuncties voor traditionele hardware.

De dreiging wordt concreet door de ontwikkeling van Shor’s algoritme. Dit algoritme is theoretisch in staat om deze klassieke problemen (zowel het RSA-probleem als het discrete logaritme probleem) in polynomiale tijd op te lossen.

Een functionele kwantumcomputer kan daarmee in principe alle bestaande privésleutels afleiden, waardoor alle eerder opgeslagen en versleutelde data (Store Now, Decrypt Later) kwetsbaar wordt. Dit vereist onmiddellijke migratie naar kwantumveilige algoritmen.

PQC: Nieuwe Wiskundige Fundamenten

PQC stapt af van deze kwetsbare funderingen en maakt gebruik van nieuwe wiskundige structuren, zoals roostergebaseerde cryptografie (Lattice-Based Cryptography). Deze nieuwe cryptografische algoritmen zijn gebaseerd op de complexiteit van problemen die zelfs met de meest geavanceerde kwantumalgoritmen, zoals Grover’s Algoritme, niet efficiënt op te lossen zijn.

Dit garandeert computationele onuitvoerbaarheid, zelfs tegenover een kwantumcomputer. Het is de essentie van kwantumbeveiliging.

Naleving en Proactieve Implementatie

De dreiging van de kwantumcomputer is geen verre theorie meer, maar een berekenbaar risico dat onmiddellijke actie vereist. Grote spelers zoals Google, Wikipedia en Mozilla hebben de urgentie erkend, wat de noodzaak voor brede adoptie onderstreept.

KeyPact, opgericht door specialisten in beveiliging en inlichtingen, hanteert een proactieve houding, volledig in lijn met de standaardisatie-inspanningen van NIST.

Wij integreren uitsluitend kwantumveilige mechanismen, zoals ML-KEM-1024 (Kyber), om de soevereiniteit van uw data te garanderen, met een onwrikbare focus op de integriteit van onze cryptosystemen en het waarborgen van veilige willekeurige waarden.

De Noodzaak voor Kwantumveilige Beveiliging

De huidige digitale infrastructuur, inclusief onze Publieke Sleutel Infrastructuur (PKI) en veilige e-mailverificatie, is fundamenteel gebaseerd op de aanname van computationele onuitvoerbaarheid.

Klassieke asymmetrische cryptografie, zoals RSA en Elliptic Curve Cryptography (ECC), vertrouwt op éénrichtingsfuncties en wiskundige problemen die te complex zijn voor traditionele supercomputers om binnen een redelijke tijd op te lossen.

Deze complexiteit is de ruggengraat van onze beveiliging en de basis voor het genereren van een veilig sleutelpaar.

De Kwantumdreiging: Shor’s Algoritme

De ontwikkeling van een grootschalige, fouttolerante kwantumcomputer vormt een existentiële bedreiging voor al onze cryptosystemen.

Het specifieke gevaar wordt gevormd door Shor’s algoritme, een cryptografisch algoritme dat in staat is de onderliggende wiskundige hardheid van publieke sleutel cryptografie te vernietigen.

Shor’s algoritme lost twee cruciale, voorheen computationeel onuitvoerbare functies exponentieel sneller op: het ontbinden van grote gehele getallen (het RSA probleem) en het oplossen van het discrete logaritme probleem (de basis van Diffie-Hellman en Elliptic Curve Cryptography).

Zodra een voldoende krachtige kwantumcomputer operationeel is, kunnen deze wijdverbreide cryptosystemen binnen enkele minuten worden gebroken.

Harvest Now, Decrypt Later

De meest dwingende factor voor de onmiddellijke adoptie van Post-Quantum Cryptografie (PQC) is het ‘Harvest Now, Decrypt Later’ risico. Dit scenario is cruciaal voor data met lange vertrouwelijkheidseisen, zoals intellectueel eigendom en militaire communicatie.

Tegenstanders, vaak statelijke actoren, onderscheppen en archiveren vandaag reeds massaal versleuteld verkeer.

Wanneer de kwantumcomputer een realiteit is, kunnen zij de opgeslagen data massaal ontsleutelen, aangezien de privésleutel kan worden afgeleid uit de huidige kwetsbare sleutelpaar systemen.

Dit staat bekend als een cryptoanalytische aanval met terugwerkende kracht, waarbij de kern van de kwantumdreiging ligt in de herdefiniëring van computationele onuitvoerbaarheid.

Daarom is migratie naar kwantumveilige cryptografische algoritmen nu essentieel. Dit omvat de implementatie van nieuwe, op roostergebaseerde cryptografie gebaseerde standaarden, zoals die door NIST worden vastgesteld, om de integriteit van toekomstige data te garanderen.

De Wiskundige Fundering van Post-Quantum Cryptografie

Post-Quantum Cryptografie (PQC) algoritmen zijn klassieke algoritmen die op conventionele hardware draaien. Hun fundamentele beveiliging is echter gebaseerd op nieuwe, complexe wiskundige problemen die zelfs voor een grootschalige kwantumcomputer moeilijk blijven.

Deze basis is essentieel om de kwetsbaarheden in bestaande publieke sleutel cryptografie aan te pakken, zoals systemen die gebaseerd zijn op het RSA-probleem en het discrete logaritme.

De ontwikkeling van post-kwantum cryptografie is een directe, strategische reactie op de dreiging van Shor’s algoritme. Dit algoritme kan de privésleutel van huidige asymmetrische cryptosystemen (RSA, Diffie-Hellman, Elliptic Curve Cryptography) in polynomiale tijd afleiden, waardoor opgeslagen data later ontcijferd kan worden.

PQC-schema’s zijn specifiek ontworpen om resistent te zijn tegen Shor’s algoritme en Grover’s Algoritme.

Hoewel Grover’s Algoritme de snelheid van een cryptoanalytische aanval op symmetrische encryptie (zoals AES-versleuteling) theoretisch kan halveren, breekt het het systeem niet volledig. Dit vereist slechts een verdubbeling van de sleutellengte (bijvoorbeeld van AES-128 naar AES-256) om gelijkwaardige kwantumbeveiliging te garanderen.

Lattice-gebaseerde Cryptografie: De Standaard voor Sleuteluitwisseling

De meest prominente en gestandaardiseerde familie van cryptografische algoritmen binnen PQC is gebaseerd op roosters (roostergebaseerde cryptografie).

Deze aanpak maakt gebruik van de moeilijkheid om bepaalde vectoren in hoogdimensionale roosters te vinden. Dit staat bekend als het Shortest Vector Problem (SVP) of het Closest Vector Problem (CVP).

Het sleutelprincipe is dat deze problemen computationeel onuitvoerbaar zijn, zelfs wanneer ze worden aangevallen door een kwantumcomputer. Hiermee wordt de noodzakelijke computationele onuitvoerbaarheid hersteld.

NIST (National Institute of Standards and Technology) heeft ML-KEM-1024 (voorheen Kyber) geselecteerd als de primaire standaard voor sleuteluitwisseling (Key Encapsulation Mechanism, KEM).

Dit is een lattice-gebaseerd schema dat wij bij KeyPact gebruiken in ons KPP-protocol voor zowel onze PQC-Mail als real-time communicatietunnels, waarmee we complete kwantumveilige beveiliging leveren.

Hash-gebaseerde en Multivariate Systemen

Naast roostergebaseerde cryptografie worden andere families van post-kwantum cryptografie onderzocht en gestandaardiseerd, met name voor digitale handtekeningen.

Hash-gebaseerde methoden, zoals SLH-DSA, zijn gebaseerd op de robuustheid van veilige éénrichtingsfuncties en hashing algoritmen.

De veiligheid van deze cryptosystemen hangt af van de pre-image resistentie en collision resistentie van de onderliggende hashfunctie, zoals SHA256-hashing.

Multivariate polynoomvergelijkingen bieden een alternatieve benadering voor verificatie van digitale handtekeningen. De implementatie van deze cryptografische algoritmen is echter complex en staat nog in een vroeg stadium van adoptie, in tegenstelling tot de door NIST goedgekeurde lattice-gebaseerde methoden.

Het gebruik van bewezen, gestandaardiseerde cryptosystemen is cruciaal voor elke CTO die de transitie naar kwantumbeveiliging plant.

De Rol van NIST en Standaardisatie

Het Amerikaanse Nationale Instituut voor Standaarden en Technologie (NIST) leidt het cruciale, wereldwijde standaardisatieproces voor Post-Quantum Cryptografie (PQC).

Dit meerjarige, rigoureuze traject onderwierp kandidaat-algoritmen aan intensieve cryptoanalytische aanvallen door de wereldwijde beveiligingsgemeenschap. Dit waarborgt hun weerstand tegen zowel klassieke als toekomstige kwantumcomputer bedreigingen.

Als resultaat hiervan heeft NIST de eerste gefinaliseerde cryptografische algoritmen gepubliceerd. Deze gestandaardiseerde protocollen zijn cruciaal; ze markeren de verschuiving van theoretische kwantumbeveiliging naar concrete, implementeerbare technologie.

Wij adviseren CTO’s en beveiligingsarchitecten om nu proactief te plannen voor de integratie van deze kwantumveilige algoritmen in hun bestaande Publieke Sleutel Infrastructuur (PKI).

De Noodzaak: Het Aanpakken van Shor’s Algoritme

De primaire focus van NIST ligt op het vervangen van asymmetrische cryptografie. Systemen zoals RSA en Elliptic Curve Cryptography (ECC) zijn namelijk gebaseerd op de veronderstelde moeilijkheid van het factoriseren van grote gehele getallen en het Discrete Logaritme Probleem.

Deze problemen kunnen echter efficiënt worden opgelost door een grootschalige kwantumcomputer met behulp van Shor’s algoritme. Dit maakt de huidige publieke sleutel cryptografie fundamenteel kwetsbaar voor toekomstige data-oogst en ontcijfering.

De nieuwe generatie cryptosystemen is gebaseerd op wiskundige hardheden die vallen onder de categorie Computationeel Onuitvoerbare Functies, zelfs voor kwantumcomputers. Dit omvat onder andere roostergebaseerde cryptografie.

De volgende tabel geeft een overzicht van de belangrijkste gestandaardiseerde PQC-algoritmen, die de basis vormen voor de volgende generatie beveiligingsprotocollen:

PQC Algoritme	Doel	Wiskundige Basis	Klassieke Vervanging
ML-KEM (FIPS 203)	Sleuteluitwisseling (KEM)	Lattice-gebaseerde cryptografie	RSA / Diffie-Hellman / ECC
ML-DSA (FIPS 204)	Digitale Handtekeningen	Lattice-gebaseerde cryptografie	RSA / ECDSA
SLH-DSA (FIPS 205)	Stateless Handtekeningen	Hash-gebaseerde methoden	Beperkt gebruik

KeyPact implementeert ML-KEM-1024 (voor sleuteluitwisseling) in een hybride architectuur. Dit wordt gecombineerd met de bewezen kracht van AES-256-GCM voor symmetrische encryptie.

Deze combinatie biedt een robuuste, kwantumveilige oplossing die de hoogste mate van soevereiniteit en veiligheid garandeert, door zowel de asymmetrische als de symmetrische componenten te beveiligen tegen toekomstige bedreigingen.

Implementatie van Quantumresistentie: Het KeyPact Protection Protocol

De overgang naar operationele Post-Quantum Cryptografie (PQC) is een complexe migratie die een flexibel en gelaagd protocol vereist. U kunt de veiligheid van uw data niet overlaten aan één enkel, onbewezen algoritme.

Dit inzicht is de reden dat KeyPact het KeyPact Protection Protocol (KPP) heeft ontwikkeld. KPP garandeert client-side encryptie die direct is afgestemd op de nieuwe NIST-standaarden.

Het Fundamentele Probleem van Huidige Cryptosystemen

Om de noodzaak van KPP te begrijpen, moeten we de kwetsbaarheid van de huidige publieke sleutel cryptografie erkennen. Algoritmen zoals RSA en Elliptic Curve Cryptography (ECC) zijn gebaseerd op de computationele onuitvoerbaarheid van specifieke wiskundige problemen.

De veiligheid van RSA berust op het probleem van factoriseren van grote gehele getallen. ECC en Diffie-Hellman vertrouwen op het discrete logaritme probleem.

De ontwikkeling van een grootschalige kwantumcomputer vormt een existentiële dreiging, omdat Shor’s algoritme deze problemen in polynomiale tijd kan oplossen. Dit betekent dat uw huidige privésleutel en versleutelde data, zelfs als ze vandaag worden verzameld, in de nabije toekomst kunnen worden ontcijferd (de zogenaamde “Store Now, Decrypt Later” dreiging).

Post-Quantum Cryptografie lost dit op door gebruik te maken van nieuwe wiskundige problemen, zoals roostergebaseerde cryptografie, die zelfs voor een kwantumcomputer onoplosbaar moeilijk zijn.

KeyPact Protection Protocol (KPP) in Detail

KPP combineert de decennia bewezen sterkte van symmetrische encryptie met de toekomstbestendigheid van PQC. Onze aanpak is inherent hybride, wat de hoogste mate van kwantumbeveiliging biedt tijdens de overgangsfase.

Voor elke sessie gebruiken wij zowel een klassieke, extreem sterke sleuteluitwisseling als een PQC-sleuteluitwisseling. Dit garandeert dat de communicatie veilig blijft, zelfs als een van de onderliggende cryptografische algoritmen onverhoopt zou falen.

Componenten van KPP:

Sleuteluitwisseling (PQC): Wij gebruiken de NIST-gestandaardiseerde ML-KEM-1024 (voorheen bekend als Kyber) voor de versleuteling van de sessiesleutel. Dit is de nieuwe standaard voor publieke sleutel cryptografie.
Symmetrische Versleuteling: Voor de bulkversleuteling van data wordt AES-256-GCM gebruikt. Symmetrische encryptie, zoals AES-versleuteling, wordt niet direct bedreigd door Shor’s algoritme, maar Grover’s Algoritme halveert de effectieve sleutellengte. Door 256-bit sleutels te gebruiken, behouden we een effectieve veiligheid van 128-bit, wat ruim voldoende is.
Perfect Forward Secrecy: Implementatie van het Double Ratchet mechanisme om de veiligheid van real-time tunnels te waarborgen. Dit zorgt ervoor dat, zelfs als een privésleutel in gevaar komt, eerdere en toekomstige communicatie veilig blijft.
Integriteit en Hashing: Gebruik van robuuste hashing algoritmen zoals SHA256-hashing om de integriteit en authenticiteit van de verzonden gegevens te garanderen.

Deze gelaagde methode zorgt ervoor dat de sleutelpaar generatie en het sleutelbeheer voldoen aan de strengste eisen voor quantumresistentie.

Cryptografische Entropie en Willekeurige Waarden

Naast de wiskundige basis van PQC, is de kwaliteit van de willekeurige getallen de meest kritieke factor in elk cryptosysteem. Zonder écht willekeurige veilige willekeurige getallen, zijn alle versleutelingsalgoritmen kwetsbaar.

Op platforms zoals Reddit en in de bredere beveiligingsgemeenschap wordt vaak gediscussieerd over de bron van cryptografische entropie. Een opmerking van een JavaScript-ontwikkelaar op een forum vroeg zich af of browserfuncties zoals getRandomValues(), gebruikt door entiteiten zoals Mozilla, kwetsbaar zouden zijn voor kwantumcomputer aanvallen.

Het is belangrijk om hier een onderscheid te maken. De kwetsbaarheid van RSA-cryptografie of ElGamal is inherent aan de wiskundige structuur van hun éénrichtingsfuncties die door Shor’s algoritme kunnen worden omgekeerd. De bron van de entropie beïnvloedt de quantumresistentie van het algoritme zelf niet.

De entropiebron (of dit nu een hardware-gebaseerde bron is of een Cryptografisch Veilige Pseudo-Willekeurige Getalgeneratie, CSPRNG) moet robuust zijn om voorspelbaarheid te voorkomen. KeyPact garandeert dat onze bronnen voor willekeurige waarden extreem robuust zijn, onafhankelijk van de quantumdreiging tegen asymmetrische functies.

De discussies, zoals die gevoerd door gebruikers, onderstrepen dat beveiligingsprofessionals zich moeten richten op zowel de robuustheid van de PQC-algoritmen (zoals Kyber) als de onvoorspelbaarheid van de initiële sleutelpaar generatie.

Door deze dubbele focus garandeert KeyPact dat de integriteit van de post-kwantum cryptografie implementatie op alle niveaus is gewaarborgd.

De Fundamentele Architectuur: Klassieke, Post-Quantum en Quantum Cryptosystemen

Het nauwkeurige onderscheid tussen de drie cryptografische paradigma’s (Klassiek, Post-Quantum en Quantum) is essentieel voor elke CTO die een robuuste migratiestrategie naar kwantumbeveiliging moet implementeren.

Dit onderscheid bepaalt de computationele ondoenlijkheid van de onderliggende wiskundige problemen en daarmee de levensduur van uw cryptosystems.

Klassieke Cryptografie (Pre-PQC)

Klassieke cryptografie omvat de asymmetrische cryptografie systemen die momenteel de Public Key Infrastructure (PKI) domineren, waaronder RSA-cryptografie en Elliptic Curve Cryptography (ECC).

Deze systemen zijn gebaseerd op de veronderstelde moeilijkheid van specifieke, traditionele wiskundige problemen, zoals het RSA-probleem (de factorisatie van grote priemgetallen) en het Discrete Logaritme Probleem.

Hoewel deze algoritmen veilig zijn tegen alle bekende klassieke cryptoanalytische aanvallen, falen zij catastrofaal wanneer zij worden geconfronteerd met een voldoende krachtige kwantumcomputer die Shor’s algoritme kan uitvoeren.

De dreiging is acuut: data die vandaag worden versleuteld met een kwetsbare publieke sleutel cryptografie, kunnen worden geoogst en later, zodra de kwantumcomputer beschikbaar is, worden ontcijferd (‘store now, decrypt later’).

Post-Quantum Cryptografie (PQC)

Post-Quantum Cryptografie (PQC), ook bekend als quantum-resistente cryptografie, vormt de onmiddellijke, praktische oplossing voor deze dreiging. Deze algoritmen zijn ontworpen om te draaien op de huidige, klassieke hardware, maar blijven veilig tegen zowel klassieke als toekomstige kwantumcomputers.

PQC-algoritmen, zoals die gestandaardiseerd worden door NIST (waaronder ML-KEM-1024), verlaten de traditionele wiskundige problemen en maken gebruik van alternatieve structuren, zoals roostergebaseerde cryptografie en hash-gebaseerde methoden.

Deze nieuwe wiskundige fundamenten garanderen kwantumbeveiliging, omdat ze gebaseerd zijn op problemen waarvan de computationele ondoenlijkheid ook voor algoritmen als Shor’s algoritme en Grover’s Algoritme geldt.

KeyPact’s architectuur is direct afgestemd op deze nieuwe standaarden en biedt daarmee de garantie van een kwantum-proof communicatiekanaal, zonder afhankelijk te zijn van onbewezen of experimentele technologieën.

Quantum Cryptografie

Quantum Cryptografie is een fundamenteel ander veld. Het maakt gebruik van de wetten van de quantumfysica (zoals superpositie en verstrengeling) om onvoorwaardelijke veiligheid te garanderen, met name via Quantum Key Distribution (QKD).

Hoewel QKD theoretisch perfecte sleuteluitwisseling biedt, is het extreem duur, vereist het gespecialiseerde hardware en is het beperkt tot glasvezelverbindingen over korte afstanden.

In tegenstelling tot PQC, dat via software kan worden geïmplementeerd in uw bestaande infrastructuur (zoals KeyPact met zijn client-side encryptie), is Quantum Cryptografie niet geschikt voor algemene, grootschalige software-implementatie en is het geen directe vervanging voor publieke sleutel cryptografie.

Risicobeheer en Migratiestrategie

Voor organisaties in de overheids-, militaire en financiële sector is Post-Quantum Cryptografie (PQC) geen optie, maar een mandaat. Het risico dat een toekomstige kwantumcomputer met behulp van Shor’s algoritme uw huidige publieke sleutel cryptosystemen breekt, is een onacceptabele dreiging voor de nationale veiligheid.

De huidige cryptografische algoritmen, zoals RSA en Elliptic Curve Cryptography (ECC), zijn kwetsbaar omdat hun veiligheid berust op de computationele ondoenlijkheid van het factoriseren van grote gehele getallen en het discrete-logaritme probleem. Shor’s algoritme maakt deze problemen oplosbaar, waardoor alle versleutelde data (zelfs die nu worden opgeslagen, Harvest Now, Decrypt Later) in gevaar komen.

De migratie naar kwantumveilige oplossingen is een langdurig en complex proces dat jaren in beslag neemt. U moet vandaag beginnen met het inventariseren en classificeren van alle cryptografische activa die gebruikmaken van asymmetrische cryptografie.

Stappenplan voor PQC-Adoptie en Quantum Security

Een gestructureerde en technisch onderbouwde aanpak garandeert dat u de overgang beheersbaar houdt en uw cryptosystems beschermt tegen de kwantumcomputer dreiging.

Inventarisatie van Cryptografische Algoritmen: Identificeer alle plekken waar publieke sleutel cryptografie wordt gebruikt (digitale certificaten, VPN’s, PQC-Mail, code-ondertekening en sleutelpaar generatie). Focus op de vervanging van RSA-cryptografie en Diffie-Hellman/ECC-sleuteluitwisselingen.
Hybridisatie Implementeren: Implementeer hybride PQC/klassieke cryptografie. Dit is de aanbevolen overgangsstrategie om maximale compatibiliteit en kwantumveilige beveiliging te garanderen. KeyPact hanteert deze architectuur standaard door ML-KEM-1024 te koppelen aan AES-256-GCM.
Standaardisatie en Validatie: Gebruik uitsluitend de door NIST goedgekeurde cryptografische algoritmen die gebaseerd zijn op nieuwe wiskundige problemen, zoals roostergebaseerde cryptografie. De focus ligt hierbij op de implementatie van ML-KEM (Kyber) voor sleuteluitwisseling en ML-DSA (Dilithium) voor verificatie van digitale handtekeningen.
Cryptografische Wendbaarheid: Zorg ervoor dat uw systemen cryptografisch wendbaar zijn. Dit betekent dat u snel kunt schakelen als er nieuwe cryptoanalytische aanvallen opduiken, zelfs tegen post-kwantum cryptografie standaarden.

Prestatie-Implicaties en Netwerkplanning

Hoewel PQC de veiligheid waarborgt, heeft de implementatie van deze nieuwe cryptografische algoritmen implicaties voor de prestaties. Lattice-gebaseerde sleutels en handtekeningen zijn inherent groter dan hun Elliptische Curve Cryptografie tegenhangers.

Dit vereist zorgvuldige netwerkplanning, vooral bij toepassingen met bandbreedtebeperkingen of hoge latentie-eisen. De overhead van grotere sleutelpaar structuren moet worden meegenomen in de dimensionering van de Public Key Infrastructure (PKI).

Kortom, de veiligheid van uw data hangt af van een onmiddellijke, berekende migratie. Het negeren van de quantum dreiging is een onverantwoorde risicoacceptatie voor elke CTO die verantwoordelijk is voor data soevereiniteit en lange-termijn vertrouwelijkheid.

Veelgestelde Vragen over Post-Quantum Cryptografie (PQC)

Voor CTO’s en beveiligingsarchitecten is de transitie naar Post-Quantum Cryptografie (PQC) een operationele uitdaging die diepgaande technische validatie vereist. Hier beantwoorden wij de meest cruciale vragen over implementatie, wiskundige fundamenten en de kwantumbeveiliging die uw cryptosystemen waarborgt.

Zijn PQC-algoritmen al veilig te gebruiken in 2026?

Absoluut. De geselecteerde PQC-algoritmen, zoals ML-KEM-1024 (voorheen Kyber), hebben jarenlange, intensieve cryptoanalytische aanvallen doorstaan. Ze zijn door het NIST (National Institute of Standards and Technology) gestandaardiseerd als de toekomstige basis voor publieke sleutel cryptografie.

Hoewel cryptografie altijd evolueert, bieden deze algoritmen de beste beschikbare quantum-resistentie. KeyPact implementeert ze in een hybride configuratie met AES-256-GCM, wat zorgt voor een onbetwistbaar beveiligingsniveau en de hoogste kwantumbeveiliging.

Wat is het grootste verschil tussen PQC en klassieke cryptografie op wiskundig niveau?

Klassieke asymmetrische cryptografie, zoals RSA en Elliptic Curve Cryptography (ECC), is gebaseerd op de moeilijkheid van problemen in de getaltheorie, zoals de factorisatie van grote gehele getallen en het discrete logaritme. Deze problemen worden beschouwd als ‘Computationeel Onuitvoerbare Functies’ voor klassieke computers.

Echter, deze fundamenten zijn kwetsbaar. Shor’s algoritme stelt een kwantumcomputer in staat om deze problemen exponentieel sneller op te lossen. Dit is de primaire reden voor de ontwikkeling van PQC.

PQC daarentegen is gebaseerd op nieuwe wiskundige velden, zoals roostergebaseerde cryptografie of de robuustheid van hashing algoritmen. Deze nieuwe fundamenten zijn niet vatbaar voor de versnelling door Shor’s algoritme, waardoor ze de noodzakelijke kwantumveilige beveiliging bieden.

Heeft de quantumdreiging ook invloed op symmetrische encryptie zoals AES?

De invloed is minder direct, maar aanwezig via Grover’s Algoritme. Dit algoritme kan de effectieve sleutellengte van symmetrische encryptieschema’s, zoals AES-versleuteling, halveren.

Een 256-bits sleutel (zoals AES-256) wordt theoretisch gereduceerd tot 128 bits in quantumtermen. Hoewel 128 bits nog steeds als robuust wordt beschouwd, gebruiken wij bij KeyPact altijd AES-256-GCM in combinatie met ML-KEM-1024 om een onbetwistbaar en toekomstbestendig beveiligingsniveau te garanderen, ondersteund door veilige willekeurige getallen.

Waarom is KeyPact’s gebruik van ML-KEM-1024 belangrijk?

KeyPact gebruikt ML-KEM-1024 omdat dit de hoogste beveiligingslaag (Niveau 5) binnen de ML-KEM standaard vertegenwoordigt, wat overeenkomt met de sterkte van AES-256. Dit algoritme is essentieel voor het veilige uitwisselen van het sleutelpaar en het tot stand brengen van de sessiesleutel.

Door dit te gebruiken binnen het KeyPact Protection Protocol (KPP) garanderen wij dat de sleutelechange diepgaande, quantum-proof beveiliging biedt. Dit is cruciaal voor organisaties die maximale soevereiniteit vereisen, zoals dataopslag in Nederland of on-premise implementaties.

Wordt PQC ondersteund door grote technologiebedrijven?

Absoluut. De adoptie van PQC is een collectieve en urgente inspanning. Grote spelers zoals Google, Mozilla en verschillende cloudproviders zijn actief bezig met het testen en implementeren van NIST-gestandaardiseerde cryptografische algoritmen.

De urgentie wordt ook breed gedragen door de technische gemeenschap. De discussies over implementatiedetails, van het gebruik van SHA256-hashing tot het genereren van willekeurige waarden via getRandomValues(), zijn actief op platforms zoals Wikipedia en YouTube, met bijdragen van gebruikers die de noodzaak van snelle migratie benadrukken.

De formele standaardisatie door NIST versnelt deze wereldwijde implementatie aanzienlijk, waardoor de transitie van kwetsbare RSA-cryptografie naar quantum-resistente alternatieven nu al de facto beleid is.