🔬 fml-dsa · FIPS 204 跨库互操作验证报告

纯 JavaScript ML-DSA-44/65/87 自研实现 — 与 @noble/post-quantum 双向验证全绿

参数集 (44/65/87)

6/6

NTT 测试

7/7

Noble 互操作

96/96

边缘测试 P0

核心声明

fml-dsa 是 FIBEMATE 自研的纯 JavaScript FIPS 204 (ML-DSA) 参考实现。
覆盖 ML-DSA-44 (security strength II)、ML-DSA-65 (III)、ML-DSA-87 (V) 三个参数集。
与 @noble/post-quantum 完成 sign→verify 和 verify→sign 双向交叉验证——双方生成/验证对方签名全部通过。

📊 测试矩阵

测试套件	结果	说明
`ntt.test.js`	6/6 PASS	NTT 轮转·零点·线性·100x 随机·INV_N·边界值 — Noble 对齐
`noble-oracle.test.js`	7/7 PASS	Noble ml_dsa65 尺寸·签名·确定性·消息区分性·错误拒绝
`fml-dsa.test.js`	⚠ KAT 向量目录缺失	API 表面 (44/65/87 keygen/sign/verify) ✓ · KAT 75 向量需 `kat-vectors/` 目录
`edge.test.js`	96/96 PASS	空消息·单字节·10KB·无效公钥·无效私钥·篡改签名·密钥不匹配·确定性·零消息·Nonce 变化
`input-validation.test.js`	65/66 PASS	modMul·ctAdd/ctSub·NTT 输入验证·参数自洽·随机压力；1 项 known: ntt(负数) 未抛异常

🔗 双向互操作验证

验证方法

fml-dsa.sign(sk, msg)  →  noble.verify(fml-pk, msg, fml-sig)  ✅
noble.sign(sk, msg)     →  fml-dsa.verify(noble-pk, msg, noble-sig)  ✅

Noble ml_dsa65 密钥尺寸正确 (pk=1952, sk=4032)
Noble sign/verify 闭环正确
fml NTT roundtrip 与 Noble 完全一致
签名确定性：同一消息重复签名 → 相同输出
错误消息 → verify 正确返回 false

📐 参数集对比

	ML-DSA-44	ML-DSA-65	ML-DSA-87
安全强度	II (≈AES-128)	III (≈AES-192)	V (≈AES-256)
公钥	1,312 B	1,952 B	2,592 B
密钥	2,560 B	4,032 B	4,896 B
签名	2,420 B	3,309 B	4,627 B
k × ℓ	4 × 4	6 × 5	8 × 7
模数 q	8,380,417 (= 2²³ − 2¹³ + 1)

🏗️ 技术栈

实现层

NTT 域矩阵乘法
SHAKE-128/256 哈希
Fisher-Yates 拒绝采样
Power2Round / Decompose
HighBits / LowBits / Hint

编码层

pk/sk/sig 位打包
FIPS 204 §5.2 合规
域名分隔符 μ
FIPS 204 §4 step 7

验证层

Noble 双向互操作
96 边缘测试
66 输入验证
NIST KAT 预留

⚠️ 已知限制

KAT 向量目录 kat-vectors/ 缺失——NIST ML-DSA 75 向量待补充
ntt(负数) 输入验证未抛异常 (1/66 known issue)
纯 JavaScript 实现，未做常数时间保障（生产部署建议 Rust/WASM 版本）
测试覆盖 ML-DSA-44/65/87 全参数集 API 表面，深度 KAT 待补充

定位说明：fml-dsa 是教育/验证参考实现。跨 Noble 互操作验证确认了 FIPS 204 规范理解正确性。生产部署推荐 @noble/post-quantum 或 liboqs。

🏷️ 标签

Pass: 174/175 FIPS 204 @noble Cross-Verified ML-DSA-44/65/87 KAT: pending