ЕМПІРИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ПОСТКВАНТОВИХ КРИПТОГРАФІЧНИХ АЛГОРИТМІВ ML-KEM, ML-DSA ТА SLH-DSA У РІЗНИХ ВЕРСІЯХ JDK - Олексійчук, Юрій (Електронне фахове наукове видання «Кібербезпека: освіта, наука, техніка», 2026)
Стандартизація NIST у 2024 році алгоритмів ML-KEM (FIPS 203), ML-DSA (FIPS 204) та SLH-DSA (FIPS 205) ознаменувала початок практичного переходу до постквантової криптографії в промислових програмних системах. Платформа Java залишається однією з найпоширеніших у корпоративному середовищі, однак розробники стикаються з практичною проблемою вибору: використовувати бібліотеку BouncyCastle, яка підтримує нові алгоритми на всіх актуальних версіях JDK, чи нативні можливості що з'явилися у JDK 25. Відсутність систематичних емпіричних даних про продуктивність цих алгоритмів у середовищі Java в залежності від версії платформи, рівня безпеки та типу операції ускладнює обґрунтований вибір при плануванні міграції корпоративних Java-систем до постквантових стандартів. У статті проведено систематичне порівняльне дослідження продуктивності алгоритмів ML-KEM, ML-DSA та SLH-DSA у середовищі Java на основі відтворюваного експерименту з використанням Java Microbenchmark Harness у контейнеризованому середовищі для трьох версій платформи — JDK 17, JDK 21 та JDK 25 — з порівнянням реалізацій BouncyCastle 1.83 та нативної підтримки JDK 25. Для кожного алгоритму вимірювались три основні операції: генерація пари ключів, інкапсуляція або формування підпису, декапсуляція або верифікація. Для алгоритмів підпису додатково варіювався розмір повідомлення — 256 байтів, 1024 байти та 65536 байтів. Статистична значущість відмінностей оцінювалась за критеріями Манна–Уітні та Краскела–Уолліса з post-hoc аналізом за методом Данна з поправкою Бонферроні. Встановлено що нативна реалізація JDK 25 стабільно поступається BouncyCastle для всіх алгоритмів і операцій. Окремий бенчмарк overhead ініціалізації провайдера підтвердив що ця різниця зумовлена алгоритмічною реалізацією а не накладними витратами інфраструктури. Перехід з JDK 17 на JDK 25 забезпечує статистично значуще прискорення BC реалізацій. За результатами дослідження сформульовано практичні рекомендації для Java-розробників щодо вибору реалізації та версії платформи при міграції до постквантових стандартів. Вихідний код і конфігурація Docker Compose опубліковані у відкритому репозиторії GitHub для незалежного відтворення результатів.