基于哈希签名的 VPN 身份验证时间依赖状态管理
密码学与安全
2025-09-16 v1
摘要
量子计算的进展迫切要求将整个技术堆栈迁移到后量子密码学。这包括 IPsec 基于 VPN 连接的身份验证。尽管已有针对该场景的后量子身份验证 RFC 草案，但该草案未考虑（有状态的）哈希签名方案，尽管它们具有较小的签名大小和可靠的长期安全性。我们提出一种基于时间的状态管理设计，将 VPN 设备分配基于 XMSS 哈希签名方案的证书颁发机构（CA）。该 CA 然后发布基于经典密码学但具有短有效期（例如四小时）的叶子证书。可以预期，即使是巨大的量子计算机，也需要显著更长时间才能破坏密码学，从而使该设计具有量子安全性。我们提出策略以提高计时系统对故障和篡改的鲁棒性，以及识别错误系统时间、最小化其潜在损害并快速恢复的策略。结果是 OpenBSD 实现的一个量子安全且就叶子证书而言高度灵活的 VPN 身份验证设计，相较于现有方案在带宽和计算资源方面具有显著优势。
引用
@article{arxiv.2509.11695,
title = {Time-Based State-Management of Hash-Based Signature CAs for VPN-Authentication},
author = {Daniel Herzinger and Linus Heise and Daniel Loebenberger and Matthias Söllner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.11695},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 6 figures