ワンタイム署名（Lamport、Winternitz）は、メッセージによって選ばれるハッシュの原像を公開するため、各鍵で署名できるのは 1 回だけです。マークルツリーは、多数のワンタイム公開鍵を 1 つのルートの下で認証します。ステートフルな方式（LMS、HSS、XMSS、XMSS^MT）は各リーフを 1 回だけ使い、どのリーフを使用済みかを永続的に記録しなければなりません。SLH-DSA はリーフを擬似ランダムに選び、少数回署名の層（FORS）を加えることで状態を不要にしていますが、その代わりに署名がはるかに大きくなります。
ハッシュベース署名の前提はポスト量子のあらゆる選択肢の中で最も保守的なため、長期間使われる信頼の基点に好まれます。CNSA 2.0 は、ソフトウェアとファームウェアの署名に LMS または XMSS を求めています。ステートフルな方式のリスクは運用面にあります。鍵をバックアップから復元したり、複数の HSM に複製したりすると、ワンタイム鍵が再利用されて安全性が失われるおそれがあります。