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A Performance Evaluation Framework for Post-Quantum TLS
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DOI：10.1016/j.future.2025.108062.png)
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摘要
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量子计算机对广泛使用的密码方案构成重大威胁，使得紧急转向确保通信长期安全的后量子协议至关重要。本文提出一个框架，通过实现后量子及混合密码原语在TLS协议中的集成影响评估，来促进向抗量子网络过渡。该框架利用OpenSSL库，实现了对Open Quantum Safe项目提供的密钥封装机制（KEM）和签名方案的无缝评估与比较。所提框架用于分析涉及经典、混合和后量子原语的不同TLS配置，重点考察被NIST选中的方案。研究集中于评估涉及不同安全级别原语的配置所产生的性能影响及数据开销。首先对独立密码原语进行基准测试，随后在受控网络条件下评估带有混合和后量子KEM的TLS配置，因为这是向抗量子TLS过渡的自然第一步。随后进行真实场景影响分析。最后，本评估着重于揭示转向仅含混合或后量子原语的TLS配置的成本。
Keyword:
Post-Quantum Cryptography (PQC)
Transport Layer Security (TLS)
NIST Standards
Handshake Performance
Quantum-Resistant Protocols
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