算法选择的首要依据是应用场景的合规性要求。在国内金融、政务、医疗等需通过密码应用安全性评估(密评)的系统中,必须采用国密算法(SM2 签名 + SM3 哈希),使用 RSA 或 ECDSA 等非国密算法将导致合规不通过。在面向国际的场景或对国密无强制要求的系统中,RSA、ECDSA、Ed25519 均为可接受的选择。出口系统还需注意目标国家/地区对密码算法的进出口管制要求。
选择算法时需确保密钥长度提供足够的安全强度。目前,128 位安全强度是大多数场景的推荐基准,对应 RSA-3072、ECDSA P-256、SM2-256、Ed25519。对安全强度要求更高的场景(如根证书签名、长期有效合同签署)可选用 192 位或 256 位安全强度(对应 ECDSA P-384/P-521、RSA-4096)。需注意 RSA-2048 的 112 位安全强度已不再被部分标准推荐,NIST 已宣布将于 2030 年弃用 RSA-2048。
在性能敏感或资源受限场景中,算法效率是关键考量因素。ECDSA 和 SM2 的密钥长度短、签名长度小、运算速度快,特别适合移动端、物联网设备和大规模 TLS 握手场景。Ed25519 在签名和验签速度上均优于 ECDSA P-256,是对性能有极高要求的新系统的优先选择。RSA 的优势在于验签速度极快(因公钥指数 e 通常取小值如 65537),适合签名少、验签多的场景。
对于需要长期安全保障的数据(如需保护 10 年以上的存档文件、长期有效的数字证书),需考虑量子计算发展对传统签名算法的威胁。目前,NIST 已标准化的后量子签名算法 ML-DSA 可抵抗量子攻击,但性能和签名长度相较传统算法仍有劣势。实际选型中,可关注 NIST 后量子标准化进展,在需要长期安全的场景中试点部署混合签名方案(同时使用传统算法和后量子算法),实现平滑过渡。