Australia's New Payments Platform (NPP) processes 5.2 million real-time transactions per day under a 2,000 ms SLA. With cryptographically relevant quantum computers projected by 2030-2035 and the Harvest Now, Decrypt Later (HNDL) threat active, this paper presents a Monte Carlo simulation study of NIST FIPS 204/205/206 signature standards (ML-DSA, SLH-DSA/SPHINCS+, Falcon) in Australian payment infrastructure, jointly modelling M/M/c queue saturation, GEV tail bounds, and HNDL actuarial exposure across 1,000 seasonally-mixed simulation days (80 million events). Cross-platform validation used liboqs 0.15.0 on a seven-node multi-cloud testbed spanning four microarchitectures (Intel Xeon Ice Lake/Cascade Lake, AMD EPYC Milan, ARM Graviton3). ML-DSA and Falcon achieve 100% SLA compliance across all configurations; worst-case NPP p99 overhead is 1.57 ms (ML-DSA-87, 0.079% of SLA budget). We introduce the Crypto Dilution Index (CDI = delta-p99/p99_e2e), showing all non-SPHINCS+ algorithms achieve CDI < 0.04. GEV analysis yields p99.9 bounds below 154 ms (95% CI). Falcon-512 is the only NIST PQC signature fitting within the 2,048-byte SWIFT MT field limit (1,563 bytes combined). SPHINCS+ saturates HSM queues at NPP volumes (rho=1.8855, c=2 servers), achieving 0% NPP SLA compliance, characterised as a DoS amplification surface in hybrid deployments (utilisation ratio ~9,428x ECDSA). An HNDL actuarial model estimates 9.56 billion NPP records at risk under CRQC-2030. Migration costs peak at USD 21.4M in 2026, declining to USD 1.5M/year by 2028.


翻译:澳大利亚新支付平台(NPP)在2000毫秒服务等级协议(SLA)约束下日均处理520万笔实时交易。鉴于密码相关量子计算机预计于2030-2035年间出现,且“先存储后解密”(HNDL)威胁已然活跃,本文针对NIST FIPS 204/205/206签名标准(ML-DSA、SLH-DSA/SPHINCS+、Falcon)在澳大利亚支付基础设施中的应用开展蒙特卡洛模拟研究。研究联合建模了M/M/c队列饱和、广义极值(GEV)尾部边界及HNDL精算风险敞口,覆盖1000个季节性混合模拟日(8000万事件)。跨平台验证采用liboqs 0.15.0库,在横跨四种微架构(Intel Xeon Ice Lake/Cascade Lake、AMD EPYC Milan、ARM Graviton3)的七节点多云测试平台完成。ML-DSA与Falcon在所有配置下实现100% SLA合规率;NPP最差情况p99开销为1.57毫秒(ML-DSA-87,占SLA预算0.079%)。我们引入密码稀释指数(CDI=Δp99/p99端到端),表明所有非SPHINCS+算法均实现CDI<0.04。GEV分析给出p99.9边界低于154毫秒(95%置信区间)。Falcon-512是唯一符合2048字节SWIFT MT字段限制(合并后1563字节)的NIST后量子密码签名方案。SPHINCS+在NPP交易量下导致硬件安全模块(HSM)队列饱和(ρ=1.8855,c=2台服务器),实现0% NPP SLA合规率,被定性为混合部署中的拒绝服务放大面(利用率比约9428倍ECDSA)。HNDL精算模型预估在CRQC-2030情境下,956亿条NPP记录面临风险。迁移成本于2026年达峰值2140万美元,至2028年降至每年150万美元。

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