量子計算機即將到來(lái)，這對于網(wǎng)絡(luò )安全意味著(zhù)什么？
現代計算機從根本上改變了日常生活，而且它們每天都在變得更加強大。你現在用來(lái)讀這篇文章所使用的智能手機，相比較幾十年前的超級計算機來(lái)說(shuō)，也更加強大了。
但即使是今天最強大的計算機也有著(zhù)很大的局限性。
這就是量子計算的用武之地。這是一個(gè)利用量子力學(xué)定律來(lái)實(shí)現計算能力指數級增長(cháng)的研究領(lǐng)域。藥物研究、疫苗研發(fā)、金融建模、天氣預報以及幾乎任何需要大量計算能力的領(lǐng)域都可能通過(guò)量子計算大大加速。
量子計算機也可以用來(lái)破解世界上一些最常見(jiàn)的加密算法。
兩個(gè)加密系統的故事
加密有兩大類(lèi)。
第一種是對稱(chēng)加密或私鑰加密。這樣想：當你鎖上門(mén)時(shí)，同一把鑰匙會(huì )解鎖它。當你用同一把密鑰加密和解密信息，而只有少數人可以訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，這就是所謂的對稱(chēng)加密。同理，你家的鑰匙通常不會(huì )發(fā)給你不信任的人。
非對稱(chēng)或公鑰密碼允許您使用不同的密鑰加密和解密信息，其中一個(gè)密鑰是公開(kāi)分發(fā)的。把公鑰想象成一把鑰匙，有人可以用來(lái)鎖門(mén)，但不能開(kāi)鎖?；蛘哂脕?lái)開(kāi)鎖，但不能鎖門(mén)。這個(gè)系統有點(diǎn)復雜，但你只需要知道一件事：這種類(lèi)型的加密技術(shù)可以讓你安全地與素未謀面的人做生意。
根據Jonathan Katz的說(shuō)法，每當傳輸層安全用于加密的網(wǎng)絡(luò )連接時(shí)，都會(huì )部署公鑰加密，包括公鑰加密和數字簽名。所有大公司都使用數字簽名來(lái)證明其代碼更新。
對稱(chēng)密鑰加密通常比非對稱(chēng)公鑰加密更難破解。
Katz說(shuō)：“30多年來(lái)，人們都知道，大規模通用量子計算機的存在會(huì )使現有的公鑰密碼（包括加密和數字簽名）變得不安全。雖然這聽(tīng)起來(lái)很糟糕，但請注意，目前尚不清楚這種量子計算機何時(shí)可用?！?/p>
許多專(zhuān)家認為，能夠打破現代密碼學(xué)的大規模通用量子計算機將在未來(lái)二十年內問(wèn)世。
后量子密碼學(xué)競賽
Kevin Curran表示：“密碼學(xué)界開(kāi)始將注意力集中在后量子密碼學(xué)上，但需要時(shí)間來(lái)提高效率和建立信心。提高后量子密碼學(xué)的可用性也需要時(shí)間?！?/span>
挑戰之一是：無(wú)論使用什么系統，都必須在支撐當今互聯(lián)網(wǎng)的復雜生態(tài)系統中工作。
Curran說(shuō)：“我們很可能會(huì )發(fā)現實(shí)際上并不需要后量子密碼學(xué)。但風(fēng)險可能太大，無(wú)法承擔。如果我們現在不進(jìn)行研究，那么我們可能會(huì )失去多年來(lái)在這一領(lǐng)域的關(guān)鍵研究?！?/p>
另一個(gè)問(wèn)題是：有些數據可能非常有價(jià)值，值得等待解密。
Katz說(shuō)：“部分問(wèn)題是，攻擊者現在可以記錄和存儲加密數據，然后在量子計算機可用時(shí)使用量子計算機來(lái)破壞加密并恢復底層數據。因此，需要保密20多年的數據需要使用對量子計算機保持安全的技術(shù)進(jìn)行保護?！?/p>
后量子密碼學(xué)的競賽正在進(jìn)行，而且沒(méi)有跡象表明它會(huì )在短期內放緩。
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