QC资讯丨量子计算机构成了一种安全威胁,而我们仍然完全没有准备好-量子客

一些美国专家认为,可能需要至少20年才能广泛部署量子验证加密。

世界依赖加密来保护从信用卡交易到持有健康记录和其他敏感信息的数据库的所有内容。美国国家科学院、工程部和医学院的一份新报告称,在超级强大的量子计算机破解传统的加密防御之前,我们需要加快准备工作。

发布报告的专家表示,量子抗性密码学的广泛应用“将是一个漫长而艰难的过程”,“可能无法在不到20年的时间内完成。”在此之前,高性能的量子计算机有可能出现,如果黑客染指其中,结果可能是安全和隐私的噩梦。

今天的网络防御很大程度上依赖于这样一个事实:即使是最强大的传统超级计算机,要解开保护我们数据、计算机网络和其他数字系统的密码算法,也需要几乎难以想象的时间。但是,利用量子比特的计算机有望实现处理能力的指数级飞跃,从而打破当今最好的加密技术。

关键问题

该报告引用了一个加密示例,该示例保护了在双方之间交换相同数字密钥的过程,双方使用这些密钥来解密发送给彼此的安全消息。一台功能强大的量子计算机可以在不到一天的时间内破解RSA-1024,这是该处理过程的一个流行的算法防御。

美国专家表示,这种需要数千个“逻辑”量子比特的机器可能至少需要10年时间。量子比特的微妙量子状态可能会被温度的微小变化或非常微小的振动等因素所破坏,因此它可能需要数千个相互连接的量子比特来产生一个可以可靠地用于计算的逻辑量子比特。

尽管如此,自满也是一个错误。麻省理工学院物理学教授William Oliver指出,政府和银行等企业往往需要保持数据安全数十年。因此,他们现在需要思考他们正在使用的加密技术未来可能面临的威胁。

Isara是一家正在开发量子验证加密解决方案的初创公司,其首席执行官Scott Totzke表示,这引起了汽车制造商的极大兴趣,他们担心联网汽车和其他将在道路上行驶多年的车辆的软件会面临风险。

标准设置

Isara的工作是密码学领域更广泛推动的一部分,目的是提出量子计算机无法破解的新加密方法。美国科学院的报告总结了其中的几种方法,美国国家标准与技术研究院(NIST)正致力于开发与之相关的量子加密算法的标准。

最大的挑战将是让这些技术被广泛采用。学院的专家说,谈判标准、说服供应商遵循标准,然后让企业升级其硬件和软件可能需要数年时间。旧数据也需要重新加密或销毁。

因此,有一个令人沮丧但很可能准确的预测是,量子安全密码学的普及至少需要几十年的时间。如果是这样的话,我们将不得不希望在一台强大的量子计算机最终落入恶意黑客之手之前,它还需要更长的时间。

本文是《量子计算前沿》基于相关资料原创编译,并完整授权量子客整理发布。

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