Android 17: ML-DSA in Verified Boot und PQC

Android 17 integriert Post-Quanten-Kryptographie ML-DSA in Verified Boot und Keystore

Google integriert Post-Quanten-Kryptographie (PQC) in Android, um vor Quantenangriffen zu schützen. Bis 2029 wechselt das gesamte Ökosystem auf quantensichere Algorithmen. Die ersten Änderungen erscheinen in der Android-17-Beta: Integration von ML-DSA in Verified Boot, Umstellung auf PQC-Attestierung und Updates für KeyMint hinsichtlich Zertifikatsketten.

Dies gewährleistet Boot-Integrität und remote Geräteverifizierung in einer Post-Quanten-Umgebung. Entwickler erhalten Tools im Android Keystore und ein neues SDK zur Erzeugung von ML-DSA-65- und ML-DSA-87-Schlüsseln.

Integration von ML-DSA in Verified Boot

Der ML-DSA-Algorithmus (ehemals Dilithium) wird in Android Verified Boot integriert, um digitale Signaturen während des Boots zu erstellen. Dies verhindert Softwaremanipulation durch Quantenmethoden, wie Angriffe auf RSA und ECC.

Wichtige Änderungen:

• Digitale Signaturen: ML-DSA erzeugt quantensichere Signaturen für Boot-Images.
• Hardware-Unterstützung: Integration in die Trusted Execution Environment (TEE) über KeyMint.
• Kompatibilität: Hybride Zertifikatsketten kombinieren klassische und PQC-Algorithmen.

Geräte können ihren Zustand remote attestieren und bestätigen, dass keine Kompromittierung vorliegt – selbst gegen Harvest-Now-Decrypt-Later-Bedrohungen.

Remote Attestierung auf PQC-Architektur

Android 17 wechselt auf PQC-kompatible remote Attestierung. KeyMint aktualisiert Zertifikatsketten zur Unterstützung von ML-DSA, sodass vertrauenswürdige Parteien (Dienste, OEMs) die Integrität prüfen können.

Ablauf:

• Das Gerät erzeugt eine Attestierungsherausforderung mit PQC-Signaturen.
• Der Server verifiziert die Kette über aktualisierte Root-Zertifikate.
• Bestätigung der TEE- und Systemkomponentenzustände.

Dies ist entscheidend für Enterprise-Apps und Zero-Trust-Architekturen, wo Quantenrisiken zunehmen.

Unterstützung für Entwickler im Android Keystore und SDK

Android Keystore erweitert die Unterstützung für ML-DSA bei hardwaregeschützten Signaturen. Das neue PQC-SDK bietet eine KeyPairGenerator-API für ML-DSA-65 (hohe Sicherheit) und ML-DSA-87 (Ausgleich zwischen Leistung und Sicherheit).

Beispiel zur Schlüsselgenerierung:

KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("ML-DSA-65", "AndroidKeyStore");
kpg.initialize(new KeyGenParameterSpec.Builder("pqc_key", KeyProperties.PURPOSE_SIGN)
    .setKeySize(2560)
    .build());
KeyPair kp = kpg.generateKeyPair();

Google Play führt automatische Erzeugung hybrider Signaturen ein: klassischer Schlüssel + ML-DSA. Dies vereinfacht die APK-Migration ohne Code-Neubau.

Vergleich mit anderen Plattformen

Google folgt dem Trend: Microsoft hat ML-KEM und ML-DSA in Windows Server 2025, Windows 11 und .NET 10 integriert. NIST-PQC-Algorithmen sind bereits standardisiert, und Quantensysteme werden in realen Anwendungen eingesetzt.

Leistungsvergleichstabelle (approximative NIST-Daten):

| Algorithmus | Schlüssellänge (Bits) | Signatur (KB) | Verifizierung (ms) |

|-------------|-----------------------|---------------|--------------------|

| ML-DSA-65 | 2560 | 2.4 | 0.5 |

| ML-DSA-87 | 3648 | 3.2 | 0.8 |

| ECDSA P-384| 384 | 0.07 | 0.1 |

PQC bringt Overhead mit sich, gewährleistet aber Resilienz.

Was wichtig ist

• Migrationszeitplan: Vollständiger Wechsel des Android-Ökosystems auf PQC bis 2029.
• Android-17-Beta: Erste Umsetzung von ML-DSA in Verified Boot und Attestierung.
• Für Entwickler: Neues SDK und Keystore-API für ML-DSA-65/87, hybride Signaturen in Play.
• Architektur: KeyMint-Updates für PQC-Zertifikatsketten.
• Kontext: Schutz vor Quantenbedrohungen wie Shors Algorithmus auf RSA/ECC.

— Editorial Team