量子計算機出現後如何繼續擁有現有加密算法能保證的信息安全級別?

科技灣區


量子計算機加密性能更好,至少比現有的RSA更好。量子計算機可以依靠自己的巨大算力,暴力破解現有的加密系統。

我個人認為題主想問的是,金融系統如何防範量子計算機的風險?例如,量子計算機出現後,比特幣是否就不安全了?

理論上,量子計算機可以破解比特幣,實際上,初期基本做不到,後期有可能。

主要原因是初期的量子計算機算力不夠。後期算力夠了,比特幣礦工也很升級硬件,都是量子計算機,誰也奈何不了誰。


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這個問題提的很好,其實也是很多專家在研究的熱點和難點,信息安全可以說是所有行業的根本,應該放在企業關注的首位。企業的重要數據,一是數據庫,也就是數據存儲的地方。第二則是通訊,從A點傳輸到B點的過程。要使數據庫安全,就需要用到分佈式賬本技術。利用分佈式賬本把數據存在不同的地方,並無法修改,這便能有效地保護好數據。

對於第二點通訊,這個環節的重中之重便是加密與解密技術,如果數據在通訊過程中並沒有經過加密,那相當於是在裸奔的,只要有人在當中植入一個程序監聽,就能知道企業所有的信息,輕鬆盜取所有數據。然而,在加密與解密技術方面,數據安全行業即將面臨最大的對手——量子計算機。傳統的加密方法通常只有一個固定的公式,只要計算機所採用的加密算法足夠複雜, 複雜到普通計算機無法在短時間內破解, 那麼該算法就是足夠安全的,比如RSA加密算法,該算法的安全性依賴其密鑰的長度, 如果使用768bit長度的密鑰,用一臺家用計算機來解密, 大概需要180萬年, 但是利用量子計算機來破解僅需1秒。

隨著IBM和谷歌等世界尖端科技企業都在研發量子計算機,可以說量子計算機的量產將很快到來,量子時代即將來臨。隨著量子計算機的發展,目前的互聯網、金融及數據安全行業所採用的加密體系很可能崩潰, 無法再保證信息傳輸的安全。這將會給互聯網、金融、能源等各行各業帶來毀滅性的災難。

那麼,數據安全行業只有在加密算法上進行徹底的革新,才能在量子時代保障數據的安全。為了應對未來的量子計算機帶來的威脅,很多研究人員一直在對可以抵抗量子計算攻擊的密碼算法和密碼體系進行研究,得出了許多重要的成果,這些抗量子計算密碼,也稱後量子密碼,將成為未來互聯網的決定性關鍵技術,它們被設計為能同時抵抗傳統計算機和量子計算機的攻擊,並能和現在已經存在的通信協議及網絡兼容。其中基於格理論的公鑰密碼體系是最有前途的抗量子計算密碼,它可以兼具安全性和效率。NIST(美國國家標準與技術研究院)已經計劃推出抗量子計算密碼的標準,並且強調新的抵抗量子攻擊的密碼算法應該靈活,儘量和現有的公鑰體制可以進行交互和兼容,減少向新的密碼基礎設施遷移的難度。NIST預計在4-6年之後推出抗量子計算密碼的推薦標準,並建議提高現有算法的安全等級(提供更長的密鑰),來面對可能存在的安全威脅。

在量子計算機正式使用前,我認為信息安全專家和工作者們應該已經準備好了新的更安全的抗量子計算密碼算法,人們在互聯網上的各種活動的安全仍然能得到保障,並且得益於量子計算機帶來的無比強大的計算能力,到那個時候,人類社會以及互聯網的面貌可能會是另外一番無法想象的景象。科技改變人類生活的腳步從未停止!


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