Android 17：ML-DSA 在 Verified Boot 和 PQC 中

# Android 17 将后量子密码学 ML-DSA 集成至 Verified Boot 和 Keystore

Google 正在将后量子密码学（PQC）集成到 Android 中，以防范量子攻击。到 2029 年，整个生态系统将全面转向抗量子算法。首批变更将在 Android 17 测试版中首发：将 ML-DSA 集成到 Verified Boot 中、转向 PQC 证明，以及更新 KeyMint 以支持证书链。

这将确保在后量子环境下的启动完整性和远程设备验证。开发者将在 Android Keystore 中获得工具，以及一个新的 SDK 用于生成 ML-DSA-65 和 ML-DSA-87 密钥。

ML-DSA 集成至 Verified Boot

ML-DSA 算法（前身为 Dilithium）将被添加到 Android Verified Boot 中，用于在启动过程中创建数字签名。这将防止使用量子方法修改软件，例如对 RSA 和 ECC 的攻击。

主要变更：

• 数字签名：ML-DSA 为启动镜像生成抗量子签名。
• 硬件支持：通过 KeyMint 集成至可信执行环境 (TEE)。
• 兼容性：混合证书链结合经典算法和 PQC 算法。

设备将能够远程证明其状态，即使面对“采集现在、解密以后”威胁，也能确认未被入侵。

基于 PQC 架构的远程证明

Android 17 正在转向兼容 PQC 的远程证明。KeyMint 将更新证书链以支持 ML-DSA，从而允许可信方（服务、OEM）验证完整性。

流程：

• 设备使用 PQC 签名生成证明挑战。
• 服务器通过更新的根证书验证链。
• 确认 TEE 和系统组件状态。

这对于企业应用和零信任架构至关重要，这些领域量子风险日益增加。

Android Keystore 和 SDK 中的开发者支持

Android Keystore 正在扩展以支持 ML-DSA，用于硬件保护的签名。新 PQC SDK 提供 KeyPairGenerator API，支持 ML-DSA-65（高安全性）和 ML-DSA-87（性能平衡）。

示例密钥生成：

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 将引入混合签名的自动生成：经典密钥 + ML-DSA。这将简化 APK 迁移，而无需重新构建代码。

与其他平台的比较

Google 正在紧跟趋势：Microsoft 已将 ML-KEM 和 ML-DSA 集成到 Windows Server 2025、Windows 11 和 .NET 10 中。NIST PQC 算法已标准化，量子系统已在实际任务中使用。

性能比较表（基于 NIST 大致数据）：

| 算法 | 密钥大小 (位) | 签名 (KB) | 验证 (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 会增加开销，但确保了抗性。

重要事项

• 迁移时间表：到 2029 年 Android 生态系统全面转向 PQC。
• Android 17 测试版：ML-DSA 在 Verified Boot 和证明中的首次实现。
• 针对开发者：新的 SDK 和 Keystore API 支持 ML-DSA-65/87，Play 中的混合签名。
• 架构：KeyMint 更新以支持 PQC 证书链。
• 背景：防范量子威胁，如 Shor 算法对 RSA/ECC 的攻击。

— Editorial Team