网上一直有“遇事不决,量子力学;解释不通,穿越时空”的说法,主要是用来形容很多科幻电影的“神奇操作”。但是“量子力学”也并非完全开玩笑,目前各大科技强国均在积极研发量子计算机,而其中一个重要的实验项目就是用量子计算机来破解现行加密算法。

量子计算机

量子计算机处理信息能力强、运行速度快,对于现行的多数加密算法而言,这样的运行速度显然有些“超标”了。普通计算机需要破解数年甚至数十年的算法,在量子计算机面前可能眨眼间就完成。

不过为了应对可能存在的攻击,加密算法也在不断的升级。当地时间本周二,美国国家标准与技术研究院(NIST)对后量子密码标准化项目进行第三轮筛选后公布了四项加密算法,目的就是确保随着量子计算机的发展,计算机数据安全仍能得到严格保护。

加密算法

NIST公布的这四种候选算法标准分别是CRYSTALS-Kyber以及CRYSTALS-Dilithium、Falcon、SPHINCS+。其中CRYSTALS-Kyber算法由我国清华大学教授丁津泰参与设计者。这四种算法中,除了第一种是密钥封装机制,其余三种均为数字认证机制。而BIKE、Classic McEliece、HQC、SIKE算法则进入第四轮筛选。

在NIST选定的4种加密技术中,CRYSTALS-Kybe算法和CRYSTALS-Dilithium算法有望得到更广泛的应用。CRYSTALS-Kybe算法适用于建立两台计算机共享加密数据所需的数字密钥。而CRYSTALS-Dilithium算法则用于对加密数据进行数字签名。这些算法可能需要两年时间甚至更多的时间才能实现标准化,继而才能整合到计算机软硬件当中。

目前量子计算机一直在稳步发展,但要开发出足以破解现行加密技术的强大机器可能还需要数年时间。可是无论如何,加强数据保护和巩固加密技术一直都是一个紧迫的问题。

加密算法

密码学家兼公共利益技术专家Bruce Schneier指出“量子计算技术的发展已经势不可挡。也许最终事实会证明,量子计算并不会破坏现有的加密算法,但我们不可能坐视这种风险。面对种种不确定性,只有保持敏捷才是实现安全的唯一途径。”

值得一提的是,比特币等加密货币使用的现行加密技术,可能在未来面对量子计算机攻击时会显得“不堪一击”,量子计算机对加密货币的降维打击,很可能从根本上摧毁加密货币市场。

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