量子计算崛起与加密危机:需采取PQC战略保护国家及全球网络安全

产业资讯 量科网 2024-01-03 09:04

在不断变化的网络安全环境中,一个新的、可怕的阴影正在地平线上隐现,这远远超出了传统网络威胁的范围。这是即将到来的量子计算时代所投下的阴影,而量子计算的力量可能会破坏我们现有数字安全的基础。当务之急是要立即采取行动,以保持战略技术优势以及维护国家安全利益。后量子加密技术(PQC)是我们为即将到来的"量子时代"做准备的重要步骤,也是维护技术主权和信息主权的关键第一步。

量子计算崛起与加密危机:需采取PQC战略保护国家及全球网络安全

在深入探讨采用PQC的紧迫性之前,我们先来揭开这一加密解决方案的神秘面纱。从本质上讲,PQC是密码学领域中的一个前沿领域,它旨在解决量子计算对传统公钥算法构成威胁的这一挑战。随着量子计算机变得越来越强大,它们可能会破解此类被广泛使用的算法,从而让敏感数据变得脆弱,并使得本来只有在认证机制下才能访问的服务或信息对外暴露。

PQC的主要目标是开发能够抵御量子计算机攻击的加密技术。与经典加密方法不同,PQC是基于已知的可抵御量子攻击的算法和数学结构。目前研究人员正在探索几种PQC算法,其中包括基于格、基于代码和多变量的密码学。这些新的加密算法旨在提供与当前广泛使用的方案相同级别的安全性,但它们更不容易受到量子威胁的影响。

量子计算的快速发展凸显了采用PQC的紧迫性。恶意行为者正在致力于研究量子技术,这使得保护我们数字基础设施的安全成为了当务之急。目前,各组织和政府正在共同努力,他们将确定出IT基础设施中加密资产所在的位置,并建立加密清单以及为PQC迁移分配资源,并评估现有系统的量子就绪水平。

随着量子计算技术在未来几年的发展,向PQC过渡将成为全球网络安全战略的重要组成部分。尽早采用PQC是应对这一威胁的关键,因为PQC技术代表了保护数据隐私和安全的下一个前沿领域,它能在日益强大的量子世界中保护敏感信息。

采用PQC的紧迫性并非夸大其词,而是基于量子计算飞速发展所带来的严峻现实。虽然大规模量子计算机仍处于起步阶段,但其计算能力有可能使我们的公钥加密技术过时。真正的危险在于恶意对手的行动,他们可采用"现在存储,稍后解密"(SNDL)攻击方式,这样可积累加密数据以供未来解密。

‍当我们展望量子技术的未来应用时,如果我们无所作为,很显然这带来的后果是很可怕的。因为量子计算的出现有可能破坏支撑我们现代世界的数字安全结构。以下几点是量子计算的危险性不容小觑的原因:

一、指数级速度:量子计算机拥有无与伦比的能力,其执行某些计算的速度要比经典计算机快指数级倍。量子计算机可以破解经典计算机几乎不可能破解的算法。这种指数级的速度威胁着数据的保密性和完整性。

二、公钥加密技术被破解:量子计算机有可能破解RSA和ECC等广泛使用的加密算法,这些算法依赖于分解大数或解决离散对数问题的难度。数学家Peter Shor于1994年开发的肖尔算法是一种量子算法,可以高效地对大数进行因式分解,这对上述广泛使用的加密算法构成了重大威胁。如果肖尔算法在功能强大的量子计算机上完全实现,它将使这些加密方案失效,因此有必要开发新的PQC方法,以保证数字通信和数据的安全性和隐私性。

三、SNDL攻击威胁:一些国家采用的"先存储,后解密"策略是一种迫在眉睫的威胁。一旦实现纠错和容错量子计算,他们今天拦截的加密数据就可以毫不费力地解密。这种秘密方法使得对手可以暗中收集敏感信息,并会等待适当的时机来加以利用。

四:对经济和国家安全的影响:量子计算的影响远远超出了网络安全这个领域。金融、医疗保健和关键基础设施等行业都依赖于安全通信和数据保护。这些领域的漏洞可能会对经济和国家安全造成灾难性影响。

为了应对这一威胁,世界各国政府和组织必须加快采用PQC的步伐。保护我们的数字未来免受量子威胁的竞赛不容有失。当务之急也很明确:需要现在就行动起来,否则我们将在量子时代面临数字安全结构瓦解的风险。(编译:Tmac)