近日，《麻省理工科技評論》雜志與阿布扎比技術(shù)創(chuàng)新研究所(TII)合作發(fā)布了一項報告，提出在量子計算足以破解現(xiàn)在的加密技術(shù)前，人們需要進(jìn)一步加強網(wǎng)絡(luò)安全，以抵御未來的量子黑客。

報告首頁，圖片來自《麻省理工科技評論》

前述報告基于對世界各地的密碼學(xué)專家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和量子計算公司高管的采訪，以評估當(dāng)量子計算機被完全開發(fā)出來時，將如何威脅到網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，以及企業(yè)和組織應(yīng)采取哪些措施來應(yīng)對潛在的量子黑客。

理論上，未來的量子計算機只需幾分鐘就能解決經(jīng)典計算機需要數(shù)萬年才能解決的特定復(fù)雜問題。量子計算有著巨大潛力，將有助于加速藥物發(fā)現(xiàn)、加強物流規(guī)劃、提高化學(xué)計算、提升天氣預(yù)報的準(zhǔn)確性、優(yōu)化金融建模等。

據(jù)波士頓咨詢集團(tuán)(Boston Consulting Group)2021年的一份報告估計，量子計算可能“在未來15到30年創(chuàng)造出4500億到8500億美元的價值”。目前，多國政府都在積極開發(fā)本國量子戰(zhàn)略與研究計劃。

而隨著量子計算不斷發(fā)展，黑客未來也可能會使用這種計算能力來破解公鑰密碼，公鑰密碼是一種目前被廣泛采用的加密數(shù)據(jù)的密碼系統(tǒng)。此外，量子黑客還可能威脅到公鑰基礎(chǔ)設(shè)施、代碼簽名系統(tǒng)、安全電子郵件和密鑰管理系統(tǒng)等。

量子對公鑰密碼學(xué)的威脅，圖片來自《麻省理工科技評論》

專家認(rèn)為這是現(xiàn)代數(shù)字安全面臨的一個重大威脅，需要迫切解決。“它將徹底破解這些加密系統(tǒng)，”美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST)的數(shù)學(xué)家Dustin Moody表示。

“如果我今天發(fā)送給你一些加密數(shù)據(jù)，有人記錄了這些數(shù)據(jù)，他們以后就可以破解這些數(shù)據(jù)。”量子計算公司Quantinuum網(wǎng)絡(luò)安全主管Duncan Jones說道，“他們不需要現(xiàn)在就用量子計算機來破解它。他們可以耐心地保存這些數(shù)據(jù)，然后在未來解密。”

對此，報告提出政府部門和私營企業(yè)需要共同努力，制定嚴(yán)格的計劃，向后量子密碼技術(shù)轉(zhuǎn)變，并采取適用于自身技術(shù)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化算法。世界各國政府有必要加強針對量子計算機的網(wǎng)絡(luò)安全防御，包括為量子計算相關(guān)的立法鋪平道路，以及準(zhǔn)備向后量子時代轉(zhuǎn)變。

梳理易受網(wǎng)絡(luò)攻擊的安全資產(chǎn)是向后量子密碼技術(shù)轉(zhuǎn)變的重要早期步驟。例如，美國白宮在2022年1月發(fā)布了一份國家安全備忘錄，要求各機構(gòu)在180天內(nèi)對其加密系統(tǒng)進(jìn)行盤點，并報告那些沒有遵循量子抵抗算法的系統(tǒng)。

政府還需要通過投資為量子計算領(lǐng)域的進(jìn)步奠定基礎(chǔ)。當(dāng)私營企業(yè)在量子計算領(lǐng)域開展項目時，政府的支持也很重要。除了投資研究，政府還可以通過立法，將量子計算帶來的威脅納入其中。政府還應(yīng)該積極共享資源和展開合作，向后量子密碼學(xué)過渡，并引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化的抗量子算法發(fā)展。

量子計算領(lǐng)域三分之二的股權(quán)投資是在2018年至2020年期間進(jìn)行的

“量子世界對于我們這些生活在經(jīng)典物理世界中的人來說，是一個奇異的世界。”中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士表示，“對量子計算有一定的了解可以幫助一個人迅速掌握前沿領(lǐng)域的進(jìn)展。”

因此，企業(yè)也需要加強量子專業(yè)知識，了解量子計算領(lǐng)域的最新發(fā)展，可采用混合解決方案，將后量子算法分層到經(jīng)典算法中。同時，制定明確計劃，將混合模式過渡到后量子密碼模式，以確保企業(yè)未來的系統(tǒng)安全。