佛罗里达大西洋大学获得美国NSF基金会40万美元资助,将推进后量子密码学研究

产业资讯 QuantumWire 2026-10-22 13:49
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2026年10月19日——佛罗里达大西洋大学(Florida Atlantic University,FAU)已获得美国国家科学基金会40万美元资助,用于开发新型密码协议,旨在帮助保护数字通信和系统免受未来量子计算机带来的威胁。

这项由NSF资助的项目名为“Collaborative Research: SaTC 2.0: RES: Post-Quantum Cryptographic Protocols with Advanced Functionalities”,由首席研究员Edoardo Persichetti博士领导。他是FAU的Charles E. Schmidt理学院数学与统计系教授,并担任密码学与信息安全中心主任。联合首席研究员为Veronika Kuchta博士,她是FAU数学与统计系助理教授。

该项目将为具备高级功能的后量子密码协议奠定数学基础。当今大多数公钥密码学依赖于传统计算机难以解决、但足够强大的量子计算机却可能高效解决的数学问题。后量子密码学旨在基于据信即使对量子计算机也仍然困难的数学问题,开发新的密码方法。

尽管近期为量子时代做准备的努力主要集中在加密和数字签名等基础技术,但许多新兴应用需要更复杂的密码能力。FAU的这项研究将通过设计和分析后量子协议来填补这一空白,这些协议可为去中心化系统和隐私保护技术等应用提供高级功能。

Persichetti表示:“美国国家科学基金会的这项支持为我们提供了一个机会,推动后量子密码学迈出下一步:超越基础加密和签名,转向更先进的协议,以应对新兴技术日益复杂的安全需求。”“这项资助将使我们能够开发新的密码构造,严格分析其安全性,并研究如何使其更高效、更具可扩展性。它还将帮助我们在量子计算不断进步的背景下,在一个日益重要的领域培养下一代研究人员。”

该研究将聚焦于由格、纠错码和群作用等数学框架产生的代数结构,以及基于同源的密码学。研究人员将研究能够支持高级密码功能的协议,包括盲签名、阈值签名、多重签名和可验证随机函数。这些能力可使多方安全地参与数字交易和系统,同时保护敏感信息并验证数字流程的完整性。

这项工作的重要组成部分将是基于明确定义的计算假设,开发严格的安全性证明。研究人员还将使用零知识证明和群作用框架来开发和分析这些协议,重点提高其效率、安全性和可扩展性。

该项目建立在FAU在后量子密码学领域日益增强的全国领导地位之上。Persichetti在为量子时代准备密码系统的全国性努力中发挥了重要作用。美国国家标准与技术研究院(NIST)已选择他的汉明准循环(HQC)算法进行标准化,作为其后量子密码学项目的一部分。HQC旨在提供安全的密钥交换,同时保护通信免受未来量子计算机的攻击。

Persichetti向NIST的后量子密码学竞赛提交了四种算法,其中三种进入最后一轮,之后HQC被选中。在NIST选中进行标准化的两种密钥封装机制HQC和ML-KEM的作者中,FAU是美国唯一一所位列其中的大学。FAU的教师还对该领域的其他重大进展作出了贡献,包括被NIST选中进行标准化的CRYSTALS-DILITHIUM数字签名算法。

Persichetti表示:“美国国家科学基金会的这项新资助直接建立在我们通过后量子密码学工作所积累的专业知识和研究基础之上。”“HQC被选中进行标准化,证明了开发能够抵御量子威胁的密码系统的重要性。该项目将把这一努力扩展到未来保护日益复杂的数字系统所需的高级功能。”

该研究还将通过研究经历和外联活动支持学生培训和指导,帮助培养下一代密码学家和网络安全研究人员,以应对数字安全领域新出现的挑战。

Charles E. Schmidt理学院院长Valery Forbes博士表示:“这项资助反映了佛罗里达大西洋大学在数学、密码学、网络安全和新兴技术交叉领域日益增强的实力。”“我们的教师不仅在为保护国家数字基础设施的技术发展作出贡献,还在帮助塑造下一代后量子安全。凭借Persichetti博士和我们的密码学团队的工作等全国公认的研究,FAU正处于这一快速演进领域的前沿。”

FAU继续巩固其作为佛罗里达州第一所量子大学的地位,在研究、教育和基础设施方面进行战略投资,以推动下一代计算的创新。通过FAU量子技术中心,该校汇聚教师、学生和产业伙伴,推进量子研究,并为新兴量子经济培养人才。FAU的投资包括在其博卡拉顿校区安装一台D-Wave Advantage2™退火量子计算机,使研究人员和学生能够使用前沿量子技术,并帮助佛罗里达州处于这一快速演进领域的前沿。