NTRU ist ein Public-Key-Kryptosystem auf Basis der Gitterkryptographie – eine Alternative zu RSA und Elliptic-Curve-Verfahren, die auch gegen Quantencomputer als sicher gilt. Entwickelt wurde es 1996 von Jeffrey Hoffstein, Jill Pipher und Joseph H. Silverman; der Name steht für „Number Theorists R Us".
So funktioniert es
NTRU arbeitet in Polynomringen über dem Ring Z[X]/(X^N − 1) und nutzt die Härte des Shortest-Vector-Problems (SVP) in NTRU-Gittern. Schlüssel, Ver- und Entschlüsselung bestehen aus schnellen Polynom-Multiplikationen – das macht NTRU besonders effizient. Die bekannteste Variante ist NTRUEncrypt, daneben existiert das KEM NTRU-HRSS.
Eigenschaften
- Moderate Schlüsselgrößen und sehr schnelle Operationen – deutlich schneller als RSA bei vergleichbarer Sicherheit.
- NTRU war in den 2000er-Jahren als Kandidat für den IEEE-Standard P1363.1 im Gespräch.
- Google testete NTRU 2018 im CECPQ2-Experiment im Chrome-Browser als hybriden Schlüsselaustausch zusammen mit X25519.
- OpenSSH nutzt seit Version 9.0 mit sntrup761x25519 eine eng verwandte NTRU-Prime-Variante als Hybrid-Verfahren.
Status bei NIST
NTRU wurde im NIST-PQC-Wettbewerb Finalist der dritten Runde, verlor dort aber gegen Kyber/ML-KEM als strukturiertes Gitter-KEM; NTRU Prime war nur Alternate. Standardisiert ist NTRU damit nicht – es lebt vor allem in Hybrid-Verfahren und als Forschungsobjekt weiter. Wer einen gitterbasierten Austausch nach FIPS-Standard sucht, nutzt heute ML-KEM.
Verwandte Grundlagen: Gitterkryptographie, Quantencomputer, FrodoKEM, Falcon, Classic McEliece, Hybrid-Kryptographie.