ML-DSA (Module-Lattice-Based Digital Signature Algorithm) ist der Post-Quanten-Standard für digitale Signaturen des US-amerikanischen NIST. Die Norm FIPS 204 wurde am 13. August 2024 finalisiert; ML-DSA ist der Nachfolger des Wettbewerbskandidaten CRYSTALS-Dilithium.
Signieren gegen Quantencomputer
Eine digitale Signatur beweist Authentizität und Integrität: Der Unterzeichner erzeugt mit dem privaten Schlüssel eine Signatur, jeder kann sie mit dem öffentlichen Schlüssel prüfen. ML-DSA erledigt das wie ML-KEM auf Basis von Modul-Gitter-Problemen und gilt damit auch gegen Angreifer mit großen Quantencomputern als sicher — im Gegensatz zu klassischen Verfahren wie RSA, deren Sicherheit auf Faktorisierung beruht.
Parametersätze und Eigenschaften
NIST definiert drei Parametersätze: ML-DSA-44, ML-DSA-65 und ML-DSA-87. Typisch für gitterbasierte Signaturen sind im Vergleich zu RSA kleine Schlüssel und schnelle Operationen, aber relativ große Signaturen. ML-DSA erzeugt deterministische Signaturen — derselbe Nachrichtentext und derselbe private Schlüssel ergeben immer dieselbe Signatur, was bestimmte Seitenkanal-Angriffe erschwert.
Einsatz in der Praxis
ML-DSA wird schrittweise dort eingesetzt, wo heute RSA oder ECDSA signieren: Code-Signierung, Software- und Firmware-Updates, TLS-Zertifikate und Dokumente. Zusammen mit ML-KEM (Schlüsselaustausch) und SLH-DSA (hash-basierte Alternative) bildet ML-DSA das Kern-Trio der ersten NIST-Post-Quanten-Standards.
Verwandte Grundlagen: ML-KEM (Kyber), SLH-DSA (SPHINCS+).