PQC em ambientes de execução do ` IBM ` e ` Semeru `

Visão geral

À medida que a computação quântica avança, a ameaça aos sistemas criptográficos tradicionais (como RSA e ECC) passa a ser uma questão de “quando”, e não de “se” Para se antecipar aos ataques do tipo “Harvest now, decrypt later ”, a IBM integrou a PQC ao núcleo de seus ambientes de execução Java. Ao utilizar algoritmos pós-quânticos aprovados pelo NIST, o pacote de criptografia Java ( IBM ) garante que as aplicações corporativas possam migrar para padrões resistentes à computação quântica sem comprometer o desempenho ou a compatibilidade com a Java Cryptography Architecture (JCA).

Normas do NIST: A base da confiança

O NIST finalizou três normas fundamentais que servirão de base para um mundo resistente à computação quântica. Esses algoritmos utilizam estruturas matemáticas resistentes a ataques quânticos. A Tabela 1 lista os algoritmos de PQC aprovados pelo NIST.

Principais destaques:

• ML-KEM (FIPS 203): O "pilar" da proteção de dados em trânsito. É altamente eficiente e integra-se facilmente a protocolos de internet existentes, como TLS e 1.3. Para mais informações, consulte a Norma sobre o Mecanismo de Encapsulamento de Chaves Baseado em Malha de Módulos.
• ML-DSA (FIPS 204): O principal padrão para assinaturas digitais, substituindo RSA e ECDSA nos processos de assinatura de código e inicialização segura. Para obter mais informações, consulte a Norma de Assinatura Digital Baseada em Módulo-Rede.
• SLH-DSA (FIPS 205): Um método de backup “sem estado” baseado em funções hash. Funciona como uma "rede de segurança" conservadora para o arquivamento de longo prazo. Para obter mais informações, consulte a Norma de Assinatura Digital Baseada em Hash Sem Estado.

OpenJDK Roteiro do PQC

A transição para o PQC no ecossistema do OpenJDK é uma implementação estratégica, que vai das APIs básicas às implementações concretas de algoritmos.

Evolução da pilha:

• Fundação API: A JEP 452 introduziu a API KEM (Java 21/17), enquanto a JEP 510 finalizou a API da Função de Derivação de Chave (KDF) (Java 25).
• Implementação do algoritmo: O JEP 496 ( ML-KEM ) e o JEP 497 ( ML-DSA ) foram implementados no Java 24, proporcionando segurança quântica nativa baseada em software.
• Maturidade do protocolo: O JEP 527 (Java 27) introduz a Troca Híbrida de Chaves para o Protocolo de Conexão de Rede ( TLS ) 1.3, combinando algoritmos clássicos e à prova de quântica para double-locked a segurança do transporte.

PQC em ambientes de execução do ` IBM ` e ` Semeru `

IBM Semeru integra esses algoritmos padronizados pelo NIST em plataformas d z/OS, por meio dos provedores d OpenJCEPlus e IBMJCECCA, garantindo resiliência à prova de ataques quânticos para cargas de trabalho modernas e legadas. A Tabela 2 apresenta o Quadro de Referência PQC ( IBM ) Semeru.

Destaque de implementação: ML-KEM no IBM Semeru 17+ (API Java padrão)

Usar a API nativa KEM é mais simples e segue os padrões padrão do OpenJDK, tornando seu código mais portável para outros provedores, como o SunJSSE, para integração futura.

import javax.crypto.KEM;
import javax.crypto.SecretKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.spec.NamedParameterSpec;

// 1. Get a KEM instance for ML-KEM-512
// In Semeru 17+, "OpenJCEPlus" supports the standard KEM string
KEM kem = KEM.getInstance("ML-KEM-512", "OpenJCEPlus");

// 2. Bob creates an Encapsulator using Alice's Public Key
KEM.Encapsulator enc = kem.newEncapsulator(alicePublicKey);

// 3. Encapsulate to generate the SecretKey and the Ciphertext (Encapsulation)
KEM.Encapsulated encapsulated = enc.encapsulate();

SecretKey sharedSecret = encapsulated.key();
byte[] ciphertext = encapsulated.encapsulation();

// Bob sends 'ciphertext' to Alice. 
// Alice will use kem.newDecapsulator(privateKey).decapsulate(ciphertext)

Referências

1. OpenJCEPlus - GitHub
2. Guia completo sobre o " OpenJCEPlus " - Comunidade " IBM "