据 Ars Technica 报道,Signal Messenger 于 2025 年 10 月发布了一份关于 Signal 协议进一步抗量子更新的说明,此前 2023 年已进行 PQXDH 握手变更。该握手可抵御量子攻击,但乒乓式 Diffie-Hellman 棘轮中的临时密钥则不能。Signal 选择保留这一久经考验的棘轮,并在其之上新增一个基于 ML-KEM-768 的第三重棘轮,而非将其移除。

障碍在于体积:一个 X25519 密钥约为 32 字节,而 ML-KEM 密钥加密文合计 2,272 字节,增长了 71 倍,而该协议必须能在不可靠或敌对的网络上异步工作。若仅每第 50 条消息或每周发送一次密钥,一旦消息丢失,或攻击者丢弃较大的消息,就会失败。若发送 71 个分块,一旦对手持续丢弃其中一个分块,也会失败。

Signal 的答案是纠删码:将密钥拆分为若干分块,只需足够多的子集即可重建密钥,从而容忍丢包。KEM 计算也被拆分为更小的步骤,使公钥和密文的部分内容可以并行发送。

将大密钥拆分为纠删码分块,通过普通消息发送,因此即使部分分块被丢弃,只要足够多的子集仍在,就能重建密钥。

保留现有棘轮,既保住了久经考验的代码,也保留了对当今经典攻击者的防护。

纠删码意味着只要有足够多的分块就能重建密钥,因此消息丢失不会使交换停滞。

攻击者无法通过丢弃某个特定数据包来阻止密钥更新,因为没有任何单个分块是必需的。

拆分 KEM 计算使工作可以并行进行,从而限制性能开销。

当一项新需求大到无法放入单个数据包时,应将其拆分,使容错能力内建于编码之中,而不是寄望于数据流保持完整。

一位曾任微软后量子负责人的专家称该设计是扎实而周密的改进,并指出了可最大限度减少网络性能影响的优化措施。Ars 的文章将 Signal 视为一个例外:当时《财富》500 强网络中仅有 18% 支持抗量子 TLS,Cloudflare 内部的 TLS 连接中支持抗量子 TLS 的不足一半。该摘录未给出实测性能数据。

从这里,追溯依据

参考来源

  1. Why Signal's post-quantum makeover is an amazing engineering achievement Ars Technica · arstechnica.com ·