ntrust-native

NTRU 后量子方案的安全纯 Rust 实现。

• NTRU 是一种基于格的密钥封装机制 (KEM)
• 实现基于 NIST 第三轮的 NTRU 参考实现
• 实现不利用任何并发技术（SIMD/线程/…，除了可能在你的 CPU 上的自动向量化）
• 它依赖于 tiny-keccak 作为 SHA-3 实现，以及 aes 作为 AES 区块加密（用作 RNG 实现）
• 它通过了 C 参考实现的 100 个测试案例
• 它实现了三种变体的 NTRU-HPS（Hoffstein-Pipher-Silverman）方案
• 它实现了 NTRU-HRSS（Hülsing-Rijneveld-Schanck-Schwabe）方案的一个变体
• 该实现在一个现代计算机上运行需要 20 毫秒（ntruhps2048509）到 45 毫秒（ntruhps4096821）
• 该实现在软件指令级别上是常量的
• 随机数生成器基于 AES256 的计数器模式
• NTRUst 是一个 WebAssembly 实现。因此，这个实现被称为 ntrust-native。

谁应该使用它？

任何希望使用 NTRU 方案在双方之间协商密钥的人。

如何使用它？

将其添加到您的 Cargo.toml

[dependencies]
ntrust-native = "1.0"

要使用特定的 NTRU 变体，您需要使用相应的功能标志导入它

[dependencies]
ntrust-native = { version = "1.0", features = ["ntruhrss701"] }

simple 示例说明了 API

use ntrust_native::AesState;
use ntrust_native::{crypto_kem_dec, crypto_kem_enc, crypto_kem_keypair};
use ntrust_native::{CRYPTO_BYTES, CRYPTO_CIPHERTEXTBYTES, CRYPTO_PUBLICKEYBYTES, CRYPTO_SECRETKEYBYTES};

use std::error;

fn main() -> Result<(), Box<dyn error::Error>> {
  let mut rng = AesState::new();
  let mut pk = [0u8; CRYPTO_PUBLICKEYBYTES];
  let mut sk = [0u8; CRYPTO_SECRETKEYBYTES];
  let mut ct = [0u8; CRYPTO_CIPHERTEXTBYTES];
  let mut ss_alice = [0u8; CRYPTO_BYTES];
  let mut ss_bob = [0u8; CRYPTO_BYTES];

  crypto_kem_keypair(&mut pk, &mut sk, &mut rng)?;
  crypto_kem_enc(&mut ct, &mut ss_bob, &pk, &mut rng)?;
  crypto_kem_dec(&mut ss_alice, &ct, &sk)?;

  assert_eq!(ss_bob, ss_alice);

  Ok(())
}

如何运行它？

此库包含两个示例

$ cargo run --example simple

输出使用 Alice/Bob 标注消息，以说明哪些数据由哪个当事人处理。 katkem 示例实现了 NIST PQC 框架的一部分经典请求/响应文件结构。

$ cargo run --example katkem PQCkemKAT_935.req PQCkemKAT_935.rsp
$ cargo run --example katkem PQCkemKAT_935.rsp

不同的变体（ntruhps2048509、ntruhps2048677、ntruhps4096821、ntruhrss701）可以通过功能标志启用

$ cargo run --example katkem --features ntruhrss701 -- PQCkemKAT_1450.req PQCkemKAT_1450.rsp

$ cargo bench --features ntruhrss701