PQC 入门

抗量子安全性功能

瞻博网络提供高级加密功能，保护网络抵御新出现的量子威胁。您可以通过两种方式应对这些威胁：使用后量子加密技术 （PQC） 和量子加密技术。

• PQC 使用基于数学问题的加密算法，即使对于量子计算机来说，这些问题在计算上也无法解决。PQC 算法可保护现有加密系统免受经典和量子攻击，无需专用硬件。

• 量子密钥分配 （QKD） 可以实现量子加密技术。QKD 是一种基于物理学的方法，应用量子力学原理实现安全密钥交换。QKD 需要专门的硬件基础架构，例如外部密钥交付系统。当外部密钥分配基础架构可用时，瞻博网络量子安全 IPsec 和 MACsec 部署可以使用 ETSI GS QKD 014 V1.1.1 （2019-02） API 与 QKD 集成，以请求密钥。这一集成能够实现 IPsec VPN 和 MACsec 会话的加密密钥的带外交付。

Junos® OS 和 Junos® OS 演化版同时采用了这两种方法，并使用以下方法来确保提供保护：

• 实施量子安全技术（如 QKD）与密钥交付服务器连接，在 VPN 中实现安全密钥交换。

• 利用 Quantum Buffer 调整加密敏捷性，以满足不断发展的加密标准，并通过可替代的密钥交付服务器实现灵活的密钥管理。

• 采用美国国家标准与技术研究院 （NIST） 批准的 PQC 算法进行加密、身份验证和密钥交换。

瞻博网络 PQC 实施可提供向后兼容性的无缝集成，且不会中断服务。

使用 功能资源管理器 确认平台和版本对特定功能的支持。

了解以下主要功能和实现。

• 量子安全支持
• PQC 库和算法
• 量子缓冲区
• SSH 中的抗量子密钥交换
• PQC 签名的软件映像

表 1：量子安全支持

功能名称	详情
量子安全 IPsec VPN	支持 IPsec VPN 中的 RFC 8784 。 使用带外密钥交换机制（如 QKD）来加强 IPsec 隧道安全性。 在 互联网密钥交换 版本 2 （IKEv2） 中实现预共享密钥混合，也称为后量子预共享密钥 （PPK），以实现后量子安全性。 请参阅 量子安全 IPsec VPN。
量子安全 MACsec	使用密钥交付服务器通过 QKD 实现频繁的密钥刷新。 使用 AES-256 加密，具有固有的量子安全特性。 请参阅 了解媒体访问控制安全性 （MACsec）。

表 2：NIST 标准化的 PQC 算法

算法	类型	描述
ML-KEM	密钥封装	基于CRYSTALS-Kyber算法的基于模块晶格的密钥封装机制。
ML-DSA	数字签名	基于CRYSTALS-Dilithium算法的基于模块晶格的数字签名。
SLH-DSA	数字签名	基于 SPHINCS+ 算法的无状态散列数字签名。

瞻博网络提供了 PQC 库来确保为 PQC 算法做好准备。

表 3 显示了 PQC 支持的加密库列表。

表 3：支持的 PQC 库

库	目的
OpenSSL 3.5	为 PQC 算法提供支持，以实现安全通信。
精益加密	用作 PQC 就绪的内核加密库。

评估您的抗量子安全性要求

随着量子计算技术的进步，各大组织面临着不断变化的安全挑战。为了保护您的网络并保持合规性，请了解您的安全要求并实施适当的抗量子安全功能。使用以下评估来确定哪些抗量子安全功能对您的网络至关重要：

• 评估基础架构 — 评估您的网络基础架构，包括瞻博网络硬件和软件。使用 PQC 签名的软件映像作为第一道防线，以确保映像完整性并符合 CNSA 2.0 建议。请参阅 PQC 签名的软件映像。

• 了解 PQC 就绪情况和量子安全选项 — 利用 PQC 算法了解瞻博网络就绪情况。查看量子安全 VPN 的可用技术，包括量子安全 IPsec 和量子安全 MACsec。请参阅 PQC 库和算法、 SSH 中的抗量子密钥交换和 量子安全支持。

• 评估风险承受能力 — 了解您的网络对量子计算威胁的风险承受能力。利用 Quantum Buffer 解决方案和同质化密钥管理系统实现加密敏捷性，以在迁移期间加强现有加密技术。请参阅 量子缓冲区 和 量子安全支持。

• 保护关键部署 — 确定您的关键部署，例如 IPsec 和 MACsec 实施。利用量子安全技术保护这些部署。请参阅量 子安全支持。

QKD 为密钥分配提供基于物理的安全性，而 PQC 算法则为加密操作提供保护。评估您的基础架构功能和安全性要求，以确定最佳方案。规划您的量子抗量子网络升级。

后续举措

阅读以下主题，了解有关抗量子安全功能的更多信息：

• 量子缓冲区

• 软件映像的 PQC 签名

• 量子安全 IPsec VPN