PQC への移行には時間がかかります。その移行期間中、一部の組織では、従来のアルゴリズムと耐量子コンピュータアルゴリズムを併用することが想定されています。

その方法の 1 つが、従来の暗号と PQC の両方の鍵情報を含む複合 デジタル署名および証明書です。デジサートは、Internet Engineering Task Force（IETF）から策定される見込みの 18 種類の複合署名標準のうち、4 種類をサポートする予定です。

一部の組織では、契約上の要件や標準化団体からの指示により、複合署名の使用が求められる場合があります。そのような組織向けに、複合署名の選択肢を提供する予定です。

ただし、デジサートは、セキュリティ上の理由から複合署名が必要になることはないと考えています。規制やビジネス上の要件がない場合は、純粋な ML-DSA の使用を推奨します。

複合デジタル署名の仕組み

IETF LAMPS ワーキンググループでは、複合署名の標準を策定しています。

複合署名を生成するには、従来のアルゴリズムと耐量子コンピュータアルゴリズムの両方の鍵情報を含む、新しい種類の秘密鍵が必要です。対応する複合 X.509 証明書には、両方のアルゴリズムの鍵情報を含む新しい種類の公開鍵が含まれます。

一部の組織にとってのメリットは、依存当事者が複数アルゴリズムのトラストアンカを起点とする単一の証明パスを検証できる点です。これにより、複数の証明書チェーンを並行して維持する必要がなくなります。

CA/Browser Forum Baseline Requirements もこの分野に関係しますが、参加者は他の標準化団体に主導を委ねる意向を示しているようです。 

デジサートがサポートする複合署名

デジサートは、策定中の標準から以下の 4 つを選定しています。

• MLDSA44-Ed25519
• MLDSA44-RSA2048-PSS
• MLDSA65-Ed25519
• MLDSA87-Ed448

デジサートは、これらのオプションへの対応を今後提供する予定です。

複合署名がメリットにならない可能性がある理由

デジサートは、厳格な規制やその他の要件で義務付けられていない限り、複合署名は不要だと考えています。純粋な ML-DSA では解決できない問題を解決するものではなく、明確なセキュリティ上のメリットもありません。

依存当事者がすでに ML-DSA をサポートしている場合、侵害された従来型アルゴリズムと組み合わせる必要はありません。また、複合証明書は ML-DSA 自体よりも新しいため、後方互換性も提供しません。

要件がない場合に複合方式を避ける理由は、ほかにもあります。

鍵と署名のサイズ増加によるオーバーヘッド

サイズは重要です。数 KB の増加でも、パフォーマンスのオーバーヘッドにつながる可能性があります。

Cloudflare は、鍵と署名のサイズ増加による影響を検証しており、PQC のパフォーマンスへの影響を評価するチームにとって有用な参考情報を提供しています。

エコシステムでのサポートは依然として限定的

複合署名への対応を発表しているエコシステムは、現時点ではごく限られています。

複合署名をサポートするには、必然的に純粋な ML-DSA もサポートすることになります。そのため、テクノロジプロバイダにとって、複合署名への対応を急ぐ必要性は低い可能性があります。

複合署名をどのように評価すべきか

要件として複合署名が必要な場合、デジサートは、サポート予定の 4 つのオプションの中で鍵と署名のサイズが最も小さい MLDSA44-Ed25519 から始めることを推奨します。

4 つすべてを試すことも検討してください。最終的に証明書を使用する本番システムを想定した構成で、隔離されたラボ環境にてテストを実施してください。

テストでは、以下を評価できます。

• アプリケーションおよびインフラストラクチャとの互換性
• 鍵と署名のサイズ
• パフォーマンスのオーバーヘッド
• 証明書の発行および検証時の動作
• 依存当事者でのサポート状況

複合証明書を実際に試し、従来型や耐量子コンピュータ対応の証明書との違いを確認するには、DigiCert Labs の証明書生成ツールでテスト証明書を作成してください。

耐量子コンピュータ対応証明書を生成するには、こちらをクリックしてください。

複合署名が必要な場合

ほとんどの PQC 移行において、複合署名が標準的な選択肢になることはありません。ただし、規制、契約、標準化団体によって使用が求められる場合は、テストが不可欠です。まず MLDSA44-Ed25519 から始め、本番環境を反映した隔離ラボで評価し、互換性を確認してから導入を進めてください。

複合署名の利用に関するご質問は、pqclabs@digicert.com までお問い合わせください。