FrodoKEM ist ein Schlüsselkapselungsmechanismus (KEM) der Post-Quanten-Kryptographie, der am Microsoft Research entwickelt wurde. Er gilt als besonders konservativ: FrodoKEM stützt sich auf das klassische LWE-Problem (Learning with Errors) über große, zufällig gewählte Matrizen ohne algebraische Zusatzstruktur. Genau diese Strukturlosigkeit macht es zu einer defensiven Alternative zu ML-KEM, das auf Modul-Gittern aufbaut.
Wie FrodoKEM funktioniert
FrodoKEM gehört zur Gitterkryptographie: Die Sicherheit beruht auf dem LWE-Problem, bei dem ein Angreifer aus rauschbehafteten Gleichungen ein Geheimnis rekonstruieren muss. Während ML-KEM eine kompakte Modul-Struktur nutzt, verwendet FrodoKEM eine große, uniform zufällige Matrix — es gibt also keine versteckte Struktur, die ein Angreifer ausnutzen könnte. Dafür sind die Schlüssel deutlich größer, was den Einsatz in Umgebungen mit knappem Speicher erschwert.
Status und Einsatz
- NIST-Status: FrodoKEM war Alternate im NIST-Wettbewerb, wurde aber nicht für einen Standard ausgewählt. Es ist dennoch über ISO genormt und wird von Behörden wie dem deutschen BSI als konservative Alternative empfohlen.
- Praktischer Einsatz: FrodoKEM kommt in Hybrid-Konfigurationen zum Einsatz, etwa in TLS-Experimenten, um zusätzliche Sicherheit gegen künftige Angriffe auf strukturierte Gitter zu bieten.
- Abgrenzung: Wie HQC ist FrodoKEM ein KEM für den Schlüsselaustausch; Signaturen übernehmen andere Verfahren wie Falcon oder ML-DSA.
FrodoKEM lässt sich in der hybriden Verschlüsselung mit klassischen Verfahren kombinieren und bildet zusammen mit Kryptographie-Grundlagen den Werkzeugkasten für die Migration weg von RSA, dessen Zeit durch Quantencomputer und Harvest-Now-Decrypt-Later begrenzt ist.