5G及未来用户设备中后量子密码学的分析

量子计算的出现威胁着传统公钥密码体系的安全性,促使业界向抗量子密码(PQC)过渡。尽管PQC已在理论上得到分析,但其在实际无线通信环境中的性能表现仍缺乏深入研究。该工作通过完整5G仿真环境(Open5GS和UERANSIM)及支持PQC的TLS 1.3实现(BoringSSL和liboqs),在5G网络中对NIST选定PQC算法进行了用户设备间通信的详细实现与性能评估。研究人员考察了关键封装机制和数字签名方案在真实网络条件下的表现,通过加密配置和客户端负载变化,测量了握手延迟、CPU与内存占用、带宽及重传率等指标。结果表明:ML-KEM结合ML-DSA的方案最适用于延迟敏感型应用,而SPHINCS+与HQC组合会产生更高的计算和传输开销,不适合安全关键且时间敏感的5G场景。

量科快讯