systemslibrarian/crypto-lab-frodo-vault

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一个基于浏览器的 FrodoKEM 演示项目,直观展示无环 LWE 的实现与后量子密钥封装的安全性权衡。

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# crypto-lab-frodo-vault ## 1. 什么是它 Frodo Vault 展示了 FrodoKEM(Bos 等,2016)——一种基于朴素学习与误差问题(LWE)的保守型 后量子密钥封装机制,不使用环或模结构。虽然 ML-KEM(NIST FIPS 203)为提升效率采用了模 LWE,但 FrodoKEM 有意避免环结构,以依赖最保守的 LWE 硬度假设。其代价是更大的密钥体积(约 15KB 公钥用于 FrodoKEM-976,而 ML-KEM-768 仅需约 1KB)。优势在于安全性不依赖环 LWE 是否被攻破——使 FrodoKEM 成为最高保障、长期敏感密钥的正确选择。 ## 2. 适用场景 - ✅ 保护需保密 20 年以上的数据 - ✅ 最高保障环境,要求最大程度的密码保守性 - ✅ 与 ML-KEM 混合使用:ML-KEM-768 + FrodoKEM-976,以防范两者之一被攻破(Amazon s2n 方法) - ✅ 需符合 NIST 第四轮备选方案的机密或政府通信 - ❌ 用于 TLS 或 Web 应用的通用后量子 KEM——应改用 ML-KEM-768(FIPS 203) - ❌ 带宽或存储受限的受限环境——15KB 的密钥和密文会带来实际成本 - ❌ 高频密钥交换——FrodoKEM 比 ML-KEM 慢约 10–50 倍 ## 3. 在线演示 链接:https://systemslibrarian.github.io/crypto-lab-frodo-vault/ 六个展示:从第一原理出发的 LWE 问题玩具交互演示、FrodoKEM 密钥生成(使用真实参数尺寸可视化)、完整的封装与解封装(带篡改检测)、FrodoKEM 与 ML-KEM 的并排对比(含决策树)、带解密失败演示的误差分布可视化器,以及后量子 KEM 全景中的 FrodoKEM(含混合推荐)。 ## 4. 本地运行 ``` git clone https://github.com/systemslibrarian/crypto-lab-frodo-vault cd crypto-lab-frodo-vault npm install npm run dev ``` ## 5. 密码实验室套件的一部分 属于 [crypto-lab](https://systemslibrarian.github.io/crypto-lab/) —— 基于浏览器的密码学演示,涵盖 2500 年的密码学历史至 NIST FIPS 2024 后量子标准。 所以无论你吃喝或做任何事,都要为上帝的荣耀而行。—— 哥林多前书 10:31
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