后量子密码主要有以下几种算法类型:
这类算法的安全性依赖于格上的困难问题,像最短向量问题(SVP)和最近向量问题(CVP)。格是离散的向量空间,格上的计算问题在量子计算机下也难以高效求解。
基于纠错码理论中的困难问题构建。例如,利用线性码的译码困难性,将其转化为密码学中的加密和解密操作,典型的如McEliece密码体制。
以多变量二次方程组的求解难题为基础。在有限域上求解多变量二次方程组是非常困难的,这种算法通过构造合适的多变量多项式系统来实现加密和解密。
利用哈希函数的单向性等特性。哈希函数可以将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值,基于哈希的密码算法通过巧妙设计,如利用哈希函数的迭代、碰撞等特性来实现数字签名、密钥交换等功能。
这类算法基于超奇异椭圆曲线之间的同源映射的困难性。同源映射在量子计算环境下具有较高的计算复杂度,从而为密码学应用提供安全性。