🚀 nShield HSM 5 系列 PQC 支援現況與未來規劃

Entrust 的 nShield HSM 5（包括 nShield 5s/5c）系列在支援 PQC 方面已經取得了重大的里程碑，其策略是透過韌體升級和加密敏捷性來實現，而非強制客戶更換硬體。

1. 核心 PQC 演算法的韌體支援與認證

Entrust 已將主要的 NIST 標準化 PQC 演算法原生整合到 nShield HSM 5 的韌體中，這讓現有客戶只需透過升級韌體即可使用這些新的演算法。

• 已支援的 NIST 標準化演算法 (透過韌體 v13.8.0 或更高版本):
  • ML-DSA (CRYSTALS-Dilithium): 用於數位簽章（Digital Signatures）。
  • ML-KEM (CRYSTALS-Kyber): 用於金鑰封裝機制（Key Encapsulation Mechanism, KEM）。
  • SLH-DSA (SPHINCS+): 用於數位簽章（作為有狀態雜湊式簽章的替代方案）。
• CAVP 認證 (現狀): Entrust nShield HSM 實作的 ML-DSA、ML-KEM 和 SLH-DSA 已經通過 NIST 加密演算法驗證計畫 (CAVP) 的嚴格驗證，確認了其正確性與穩健性。
• FIPS 140-3 認證: 包含這些 PQC 演算法的新韌體已送交進行 FIPS 140-3 Level 3 認證的更新驗證。

2. 加密敏捷性 (Crypto-Agility) 的硬體設計

nShield 5 HSM 的核心優勢在於其加密敏捷性，這是實現 PQC 過渡的關鍵。

• 現場可程式化閘陣列 (FPGA): nShield 5s/5c 的主要安全處理器使用 FPGA（Field-Programmable Gate Array）晶片。這項設計使 Entrust 能夠在未來透過韌體升級的方式，為 PQC 演算法推出硬體加速功能。
• 目的: FPGA 的硬體加速能有效減輕 PQC 演算法對 HSM 效能的影響，保護客戶的硬體投資。

3. 開發者工具包 (CodeSafe)

對於需要提早測試或實作客製化 PQC 流程的開發者：

• Post-Quantum Option Pack: 透過 CodeSafe 軟體開發工具包，可以在 HSM 的安全邊界內執行客製化的 C 程式碼，允許組織在 NIST 標準化完成前，就開始對 PQC 進行概念驗證 (PoC) 和實驗。
• 複合簽章 (Composite Signatures): 支援將傳統密碼學演算法（如 RSA/ECC）與 PQC 演算法結合，創建複合簽章或混合憑證。

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規劃與過渡策略

Entrust 的 PQC 策略是持續進行的，以確保客戶能順利過渡到量子安全世界。

策略目標	實施方式	效益
持續整合 NIST 標準	根據 NIST 的 PQC 標準化進程，持續透過韌體升級將其他新的或更新的 PQC 演算法加入到 nShield HSM 系列中。	保持產品的長期適用性和合規性。
PQC 效能優化	透過利用 nShield 5 中的 FPGA 硬體加速器，在後續的韌體版本中推出 PQC 演算法的專用加速。	最小化 PQC 演算法帶來的計算成本和延遲。
API 生態系統支援	更新 PKCS#11、Microsoft CNG、Java 等 API，確保應用程式層可以無縫地與 HSM 中新的 PQC 演算法互動。	確保 全棧 (Full-stack) 的 PQC 準備度。
棄用傳統演算法	協助客戶規劃在 2030 年之前，將所有長生命週期的金鑰和應用程式過渡到 PQC。	遵循 NIST 的時間表，確保長期安全。

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