De overstap naar post-quantum cryptografie (PQC) vormt een aanzienlijke technische uitdaging voor organisaties. Hoewel de theoretische kaders en standaarden zoals FIPS 203, 204 en 205 inmiddels zijn vastgelegd, blijft de praktische toepassing in actieve systemen problematisch. Om deze zogenaamde 'productiekloof' te overbruggen, is de Python-bibliotheek quantum-safe ontwikkeld.
Volgens een wetenschappelijke publicatie op arxiv.org kampt de sector met een gebrek aan migratietools, bewijzen van conformiteit en hybride combiners. De nieuwe bibliotheek probeert deze tekorten aan te pakken door standaard een hybride methode te hanteren. De ontwikkeling hiervan is gestoeld op negen externe vereisten, waaronder de CNSA 2.0-richtlijnen en concepten van de IETF voor hybride systemen.
Uit een audit van negen PQC-bibliotheken, uitgevoerd in september 2026, bleek dat hybride combiners in drie van de zes verifieerbare bibliotheken aanwezig waren. Een nog groter tekort is zichtbaar bij tools voor inventarisatie en ontdekking; geen enkele geanalyseerde bibliotheek beschikte over deze functionaliteit. De quantum-safe bibliotheek probeert dit gat te vullen door de integratie van een Cryptography Bill of Materials (CBOM) via CycloneDX.
Op het gebied van certificering is de markt momenteel beperkt. Het onderzoek op stelt dat Bouncy Castle op dit moment de enige partij is met een CMVP FIPS 140-3 certificaat. Hoewel quantum-safe geen volledige validatie heeft, rapporteert de software wel dat alle 225 uitvoerbare ACVP 'known-answer cases' correct worden afgehandeld, wat dient als bewijs van conformiteit.
De technische prestaties van de bibliotheek zijn getest in Docker/Linux-omgevingen. Een volledige handshake met X25519 en ML-KEM-768 kost gemiddeld 231 microseconden. Dit is ongeveer 5,3 keer trager dan een handshake die enkel X25519 gebruikt. Echter, de auteurs van de merken op dat dit tijdverlies slechts 0,46% tot 2,3% van het totale budget voor een TLS 1.3-verbinding beslaat.
Wat betreft schaalbaarheid blijft de doorvoer stabiel bij een belasting van 100 tot 5.000 threads. Er is een prestatieverbetering zichtbaar bij specifieke taken; zo schaalt de ML-DSA-65 ondertekening met een factor 2,6 bij het gebruik van vier threads. Dit komt mede doordat de gebruikte liboqs de Global Interpreter Lock (GIL) vrijgeeft bij langere aanroepen.
Ondanks de innovaties erkent ontwikkelaar Animesh Shaw dat er nog beperkingen zijn. De standaardinstellingen van de bibliotheek liggen lager dan de parameter-sets van CNSA 2.0. Daarnaast ondersteunt de software momenteel enkel LMS voor stateful signing, terwijl concurrenten zoals Bouncy Castle ook XMSS ondersteunen. De meest recente versie, quantum-safe-py 0.3.2, is beschikbaar via Zenodo.
Terwijl dit project zich specifiek richt op de cryptografische laag om systemen te beschermen tegen toekomstige quantumcomputers, richten andere spelers in de techsector zich op andere facetten van data. Zo focust het bedrijf quantucom zich op ongestructureerde dataopslag, back-up appliances en datamanagement.