本書全面介紹了美國國家標準與技術研究院面向全球征集后量子密碼算法的起源、目的、流程，以及三輪篩選和最后入選算法的評選過程。隨著全球主要大國對量子計算機的研發逐步加快，量子計算機對現有大型計算機通信網絡（如互聯網）的安全基礎――現代公鑰密碼學將帶來巨大威脅。因此，如何使用能夠抵御量子計算機攻擊的新一代公鑰密碼來替代/替換現有的公鑰密碼系統，是全球計算機網絡安全領域，包括各國標準化機構、學術界、IT企業，以及各個重要應用領域（如金融銀行業、通信、電力等）十分關注的一件大事。為此，美國負責制定該國國家標準的機構面向全球學術界和產業界進行了后量子密碼算法的征集活動。“他山之石可攻玉”，為了滿足國內對新一代公鑰密碼算法的研發需求，并借鑒國外先進的科研組織管理經驗，本書對此進行了詳細的分析，可供相關科研機構、IT企業、高校師生等參考。

第 1 章 美國政府的前序工作概述 1
1.1 后量子密碼概念的產生 1
1.2 NIST 對 PQC 的前期研究工作 2
1.3 NIST 啟動 PQC 全球征集活動之前的準備工作 4
第 2 章 NIST 的 PQC 遴選標準 9
2.1 NIST 的《評判準則》 9
2.2 面向網絡應用 12
2.3 算法安全性定義 14
2.3.1 CPA 安全性定義 14
2.3.2 EUF-CMA 安全性定義 15
2.4 安全強度分級分類 16
2.5 其他安全需求 18
2.6 成本開銷 19
2.7 算法與實現特征 20
2.8 評估流程 21
第 3 章 NIST 第一輪評選活動概述 24
3.1 第一輪部分落選/合并算法概述 24
3.1.1 Giophantus（Indeterminate Equation Public-Key Cryptosystem） 26
3.1.2 Compact LWE 27
3.1.3 Lepton 27
3.1.4 DRS（Diagonal Dominant Reduction for Lattice-Based Signature） 28
3.1.5 RLCE 29
3.1.6 DME 30
3.1.7 CFPKM 30
3.1.8 DAGS 31
3.1.9 McNie 32
3.1.10 RaCoSS 33
3.1.11 RankSign 33
3.1.12 Guess Again 34
3.1.13 EDON-K 35
3.1.14 Walnut 36
3.1.15 SRTPI 38
3.1.16 RVB 39
3.1.17 HK17 39
3.1.18 Gui 41
3.1.19 LEDAkem 42
3.1.20 LEDApkc 43
3.1.21 HILA5 43
3.1.22 pqNTRUSign 45
3.1.23 Ramstake 47
3.1.24 HiMQ-3 48
3.1.25 Gravity？SPHINCS 49
3.1.26 EMBLEM and R.EMBLEM 50
3.1.27 NTRUEncrypt 51
3.1.28 NTRU-HRSS-KEM 52
3.1.29 DualModeMS 52
3.1.30 Titanium 53
3.1.31 Odd Manhattan 54
3.1.32 pqsigRM 55
3.1.33 LAKE 56
3.1.34 LOCKER 57
3.1.35 Ouroboros-R 58
3.1.36 Round2 58
3.1.37 KCL 59
3.1.38 LIMA 60
3.2 第一輪算法評選綜述 61
第 4 章 NIST 第二輪評選活動概述 62
4.1 第二輪落選算法概述 62
4.2 第二輪落選算法分析 62
4.2.1 NewHope 62
4.2.2 ThreeBears 64
4.2.3 Round5 66
4.2.4 LAC 68
4.2.5 LEDAcrypt 73
4.2.6 ROLLO 76
4.2.7 qTESLA 78
4.2.8 LUOV 81
4.2.9 MQDSS 85
4.2.10 RQC 87
4.3 第二輪落選算法綜述 94
第 5 章 NIST 第三輪評選活動概述 95
5.1 第三輪落選算法概述 95
5.2 第三輪落選算法分析 95
5.2.1 NTRU 95
5.2.2 GeMSS 103
5.2.3 Rainbow 110
5.2.4 NTRU-prime 117
5.2.5 Saber 120
5.2.6 Picnic 124
5.2.7 FrodoKEM 130
5.3 第三輪落選算法綜述 133
第 6 章 NIST 首批入選制標算法評選活動概述 134
6.1 NIST 首批入選算法概述 134
6.2 NIST 首批正式/候選入選算法分析 135
6.2.1 Crystals-Kyber 135
6.2.2 CRYSTALS-Dilithium 146
6.2.3 Falcon 151
6.2.4 Classic McEliece 157
6.2.5 SPHINCS+ 165
6.2.6 BIKE 175
6.2.7 HQC 182
6.2.8 SIKE 186
6.3 首批入選制標算法綜述 196
第 7 章 NIST 制標活動的影響 198
7.1 NIST 對歐亞等國后量子標準化工作的影響 198
7.1.1 歐洲部分國家后量子標準化工作與政策指導 198
7.1.2 日、韓兩國后量子標準化工作與政策指導 202
7.1.3 ISO 后量子標準化工作 203
7.2 NIST 對后量子密碼遷移工作的組織與引導 205
7.2.1 NCCoE 后量子密碼遷移的組織工作 205
7.2.2 NCCoE 后量子密碼遷移項目 206
7.2.3 NCCoE 后量子密碼遷移的國際合作 206
7.2.4 NCCoE 后量子密碼遷移過程的重要概念 207
7.3 國際金融領域后量子密碼遷移活動一覽 209
7.3.1 J. P. Morgan 牽頭的遷移工作計劃 209
7.3.2 歐洲央行遷移試點項目 209
7.3.3 我國央行遷移試點項目 211
參考資料 214