量子加密韧性评分(QERS)针对计算机、物联网和工业物联网系统中后量子密码学下的MQTT、HTTP和HTTPS协议

后量子密码学(PQC)引入了显著的计算和通信开销,这对资源受限的计算机系统、物联网(IoT)和工业物联网(IIoT)设备构成了挑战。本文对应用于MQTT、HTTP和HTTPS通信协议在PQC环境下运行的量子加密韧性评分(QERS)进行了实验评估。研究采用ESP32-C6客户端和基于ARM架构的树莓派CM4服务器,在实际运行条件下测量了延迟、CPU利用率、RSSI信号强度、能耗、密钥大小及TLS握手开销等指标。QERS将这些异构指标整合为标准化基础分、调谐分和融合分,从而实现对协议效率与安全韧性的系统化比较。实验结果表明,在PQC约束条件下MQTT能提供最高效率,而HTTPS以增加延迟和资源消耗为代价实现了最佳安全加权韧性。该框架为支持PQC的物联网及工业物联网部署提供了科学的协议选择与迁移规划依据。

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提交arXiv: 2026-01-19 14:09

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