商用国家安全保障アルゴリズム

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商用国家安全保障アルゴリズム (英: Commercial National Security Algorithm、略称 CNSA) は、アメリカ国家安全保障局によって公布された暗号化アルゴリズムのセットである。従来のNSA Suite B Cryptography（英語版）に代わるものであり、ポスト量子暗号へ移行するまでの間、最高レベルを含む国家機密の保護に用いられる。[1][2][3][4][5][6]

Timeline for the transition to CNSA 2.0

2015年7月に公布されたCNSAには以下が含まれる[2]:

Suite BからCNSAへの移行で特筆すべき点は、RSA暗号を「サポートされた」状況から「レガシーな」状況へ変更したことである。Suite Bと同様、Digital Signature Algorithmは含まれていない。

2022年9月、ポスト量子暗号アルゴリズムの最初の推奨を含むCNSA 2.0が公布された[7]。

CNSA 2.0には以下が含まれる[2]:

CNSA 1.0と比較したとき、CNSA 2.0 は:

  • ポスト量子アルゴリズム (XMSS/LMS) をソフトウェアとファームウェアの署名に分離して使用することを提唱
  • SHA-512を認容
  • CRYSTALS-Kyber および CRYSTALS-Dilithium の採用（標準規格が完成しFIPSによって認定された実装がリリースされたのちに義務付けられる）
  • RSA暗号、ディフィー・ヘルマン鍵共有および楕円曲線暗号を廃止

CNSA 2.0 および 1.0 で採用されたアルゴリズムの詳細は以下のとおりである:[8]

CNSA 2.0

アルゴリズム 機能 規格 パラメーター
Advanced Encryption Standard (AES) ブロック暗号 FIPS PUB 197 256ビット長の鍵を使用
Module-Lattice-Based Key-Encapsulation Mechanism Standard (ML-KEM aka CRYSTALS-Kyber)（英語版） 鍵共有 FIPS PUB 203 ML-KEM-1024 パラメーターを使用
Module-Lattice-Based Digital Signature Standard (aka CRYSTALS-Dilithium) デジタル署名 FIPS PUB 204 ML-DSA-87 パラメーターを使用
Secure Hash Algorithm (SHA) ハッシュ関数 FIPS PUB 180-4 SHA-384 および SHA-512 を使用
Leighton-Micali Signature (LMS) ファームウェアおよびソフトウェアへのデジタル署名 NIST SP 800-208 すべて、SHA256/192を推奨
Xtended Merkle Signature Scheme (XMSS) ファームウェアおよびソフトウェアへのデジタル署名 NIST SP 800-208 すべて

CNSA 1.0

アルゴリズム 機能 規格 パラメーター
Advanced Encryption Standard (AES) ブロック暗号 FIPS PUB 197 256ビット長の鍵を使用
楕円曲線ディフィー・ヘルマン鍵共有 (ECDH) 鍵共有 NIST SP 800-56A P-384を使用
楕円曲線DSA (ECDSA) 鍵共有 FIPS PUB 186-4 P-384を使用
Secure Hash Algorithm (SHA) ハッシュ関数 FIPS PUB 180-4 SHA-384 を使用
ディフィー・ヘルマン鍵共有 (DH) 鍵共有 IETF RFC 3526 最低3072ビット長を使用
RSA暗号 鍵共有 FIPS SP 800-56B 最低3072ビット長を使用
RSA暗号 デジタル署名 FIPS PUB 186-4 最低3072ビット長を使用

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