ПОСТКВАНТОВА КРИПТОГРАФІЯ В ЕКОСИСТЕМІ JAVA

Анотація

Завершення стандартизації NIST у 2024 році з публікацією алгоритмів ML-KEM (FIPS 203), ML-DSA (FIPS 204) та SLH-DSA (FIPS 205) поставило перед Java-розробниками конкретне практичне питання: як інтегрувати ці алгоритми у реальні застосунки, використовуючи наявні інструменти платформи. Екосистема Java пропонує кілька принципово різних шляхів такої інтеграції залежно від версії JDK, однак систематизований опис цих підходів з практичної точки зору залишається недостатньо представленим у науковій літературі. У статті проаналізовано еволюцію підтримки постквантової криптографії у платформі Java від JDK 17 до JDK 25 та окреслено перспективи JDK 27. Розглянуто архітектуру Java Cryptography Architecture та роль моделі провайдерів як основи для реалізації концепції crypto agility. Порівняно два рівні API бібліотеки BouncyCastle 1.83 – JCA провайдер та низькорівневий lightweight API – і визначено сценарії застосування кожного. Встановлено що нативна підтримка у JDK 25 охоплює лише ML-KEM і ML-DSA, тоді як SLH-DSA залишається доступним виключно через BouncyCastle, що свідчить про асинхронність між стандартизацією NIST і інтеграцією алгоритмів у платформу Java. Розроблено та проаналізовано практичні приклади коду для двох типових сценаріїв. Перший – гібридний підпис JWT токенів із одночасним використанням класичного ECDSA та постквантового ML-DSA у Spring Boot застосунку, що забезпечує зворотну сумісність з існуючою інфраструктурою. Другий – захищена міжсервісна взаємодія через ML-KEM із автентифікацією публічного ключа засобами ML-DSA для захисту від атак типу «людина посередині». Виявлено що пряме використання ML-DSA у JWT є несумісним з існуючими бібліотеками через відсутність відповідних алгоритмів у стандартах RFC 7515 і RFC 7518, і запропоновано практичні підходи для перехідного періоду. Запропоновано чотирифазову стратегію міграції корпоративних Java-систем до постквантових стандартів: інвентаризація криптографічних залежностей, впровадження crypto agility через централізовану конфігурацію алгоритмів у Spring Boot, гібридний режим паралельного використання класичних і постквантових алгоритмів, та повна міграція після стандартизації PQC TLS у JDK 27. Результати роботи можуть бути безпосередньо використані Java-розробниками при плануванні та реалізації міграції корпоративних застосунків до постквантових стандартів