安全量子云的方法与工具——以同态加密为例的案例研究

量子计算/技术的崛起可能给云计算带来重大安全挑战,这要求云基础设施(即量子云平台)在提供量子计算服务时,必须部署抗量子加密策略及保护方案。该研究探讨了保障量子云安全与隐私的多种方案,重点研究如何将同态加密(HE)技术集成至高级量子计算框架Eclipse Qrisp中,以增强量子云平台的安全性。研究论证了HE与Qrisp集成的技术可行性,评估了性能取舍,并分析了其对未来量子云架构的潜在影响。 通过成功实现三种后量子密码(PQC)算法与Qrisp的集成,该工作证明了HE与量子计算框架结合的可行性。研究结果表明,虽然“量子一次性密码本”(QOTP)具有简单和低开销的优势,但陈氏算法和Gentry-Sahai-Waters(GSW)等算法在运行时间和内存消耗方面存在性能权衡。最终,该研究提出了一系列保障量子云安全的建议,包括:在数据存储和处理层级实施HE、开发量子密钥分发(QKD)技术、执行严格的访问控制与认证机制,以及参与PQC标准化进程。
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提交arXiv: 2025-12-19 16:24

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