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[10513] 2016-09-17_买台量子计算机，分分钟破解加密算法

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2016-09-17_买台量子计算机，分分钟破解加密算法 买 台 量 子 计 算 机 ， 分 分 钟 破 解 加 密 算 法 欧 阳 洋 葱   F r e e B u f   2 0 1 6 - 0 9 - 1 7 听 到 “ 量 子 计 算 ” 这 个 名 字 ， 就 感 觉 是 电 子 科 技 的 高 端 领 域 。 以 最 直 白 的 方 式 表 达 ， 量 子 计 算 的 核 心 就 是 计 算 速 度 相 较 传 统 晶 体 管 计 算 机 的 大 幅 跃 升 。 一 旦 计 算 能 力 获 得 极 为 可 观 的 提 升 ， 就 能 解 决 普 通 计 算 机 无 法 解 决 的 问 题 ， 比 如 设 计 新 一 代 材 料 、 研 制 新 的 药 物 、 医 学 成 像 等 等 。 可 是 ， 计 算 能 力 的 大 幅 跃 升 还 为 网 络 安 全 带 来 一 个 副 作 用 ： 当 代 的 许 多 加 密 算 法 将 变 得 相 当 脆 弱 。 可 是 ， 计 算 能 力 的 大 幅 跃 升 还 为 网 络 安 全 带 来 一 个 副 作 用 ： 当 代 的 许 多 加 密 算 法 将 变 得 相 当 脆 弱 。 滑 铁 卢 大 学 量 子 计 算 学 院 的 联 合 创 始 人 滑 铁 卢 大 学 量 子 计 算 学 院 的 联 合 创 始 人 M i c h e l e   M o s c a （ 也 是 圆 周 理 论 物 理 研 究 所 的 研 究 人 员 ） 最 近 在 （ 也 是 圆 周 理 论 物 理 研 究 所 的 研 究 人 员 ） 最 近 在 G l o b a l   R i s k   I n s t i t u t e 发 表 了 一 篇 题 为 《 发 表 了 一 篇 题 为 《 量 子 计 算 ： 网 络 安 全 新 威 胁 的 文 章 量 子 计 算 ： 网 络 安 全 新 威 胁 的 文 章 》 。 此 人 在 量 子 计 算 机 领 域 的 加 密 方 面 有 相 当 的 研 》 。 此 人 在 量 子 计 算 机 领 域 的 加 密 方 面 有 相 当 的 研 究 。 究 。 他 在 这 篇 文 章 中 特 别 提 到 ： 我 们 现 在 所 用 的 部 分 加 密 工 具 ， 到 我 们 现 在 所 用 的 部 分 加 密 工 具 ， 到 2 0 2 6 年 就 有 年 就 有 1 / 7 的 概 率 遭 破 解 ； 到 了 的 概 率 遭 破 解 ； 到 了 2 0 3 1 年 ， 这 个 数 字 又 会 上 升 年 ， 这 个 数 字 又 会 上 升 到 到 5 0 % 。 。 也 就 是 说 ， 到 那 个 时 候 ， 如 果 我 们 还 在 用 现 在 的 加 密 机 制 ， 那 么 即 便 网 络 传 输 的 数 据 经 过 了 加 密 ， 也 可 通 过 暴 力 破 解 来 解 密 — — 这 也 是 量 子 计 算 能 够 带 来 的 “ 便 利 ” 。 还 没 准 备 好 迎 接 量 子 攻 击 还 没 准 备 好 迎 接 量 子 攻 击 量 子 计 算 的 本 质 说 起 来 并 不 复 杂 ， 它 相 较 我 们 平 常 在 用 的 计 算 机 主 要 是 底 层 用 来 表 达 1 、 0 数 据 的 最 基 本 物 理 层 面 的 差 异 。 常 规 的 计 算 机 ， 信 息 存 储 ， 每 一 个 比 特 位 （ b i t ） 就 代 表 一 个 1 ， 或 者 一 个 0 ； 而 量 子 力 学 允 许 一 个 比 特 位 同 时 表 达 0 和 1 的 状 态 （ 所 谓 的 量 子 叠 加 态 ） 。 这 就 让 量 子 比 特 包 含 的 信 息 ， 比 传 统 的 经 典 比 特 要 多 得 多 — — 这 其 实 就 是 量 子 计 算 机 计 算 能 力 远 高 于 传 统 计 算 机 的 原 因 。 如 果 上 面 这 段 看 不 懂 也 没 关 系 ， 总 之 就 是 量 子 计 算 机 的 计 算 能 力 强 得 多 。 科 学 家 和 工 程 师 都 很 渴 望 打 造 完 全 形 态 的 量 子 计 算 机 ， 因 为 其 并 行 计 算 能 力 、 解 决 更 复 杂 的 计 算 问 题 都 彪 悍 得 多 。 所 以 全 球 各 国 都 在 着 力 量 子 科 学 和 技 术 的 开 发 。
计 算 能 力 的 极 速 飙 升 带 来 了 一 个 副 产 品 ： 破 解 加 密 工 具 成 为 可 能 。 而 加 密 或 许 可 以 说 是 当 代 网 络 安 全 的 一 块 基 石 。 无 论 是 用 于 身 份 验 证 和 防 篡 改 的 数 字 签 名 ， 还 是 通 讯 过 程 中 的 数 据 加 密 密 钥 ， 都 可 能 在 量 子 计 算 崛 起 后 不 再 安 全 。 实 际 上 ， 信 息 安 全 行 业 总 是 在 面 临 新 的 挑 战 ： 产 品 出 现 漏 洞 就 去 修 复 ， 恶 意 程 序 来 了 就 着 力 查 杀 ， 就 连 A P T 攻 击 也 能 追 本 溯 源 ， 基 本 难 度 很 大 。 但 量 子 计 算 给 安 全 行 业 带 来 的 难 题 在 于 ， 一 旦 加 密 这 块 基 石 被 破 ， 除 非 有 全 新 解 决 方 案 替 代 现 有 加 密 算 法 ， 否 则 人 类 几 乎 是 无 计 可 施 的 。 因 为 人 们 根 本 就 没 有 准 备 好 应 对 量 子 计 算 带 来 的 安 全 威 胁 ， 而 量 子 计 算 的 时 钟 已 经 开 始 走 时 了 。 或 许 要 “ 修 复 ” 该 问 题 ， 大 概 需 要 花 上 几 年 的 时 间 来 寻 找 解 决 方 案 ， 并 且 全 面 替 换 当 前 的 加 密 “ 基 石 ” 。 在 M o s c a 看 来 ， “ 虽 然 量 子 攻 击 还 没 有 发 生 ， 现 在 就 需 要 做 出 关 键 决 策 了 ， 唯 有 如 此 ， 未 来 才 能 对 这 样 的 威 胁 做 出 响 应 。 ” 应 对 之 道 在 哪 儿 ？ 应 对 之 道 在 哪 儿 ？ “ 设 计 更 为 灵 活 的 加 密 系 统 （ 设 计 更 为 灵 活 的 加 密 系 统 （ m o r e   c r y p t o g r a p h i c a l l y   a g i l e ） ） ， 可 快 速 从 一 种 加 密 工 具 转 往 其 他 工 具 ， 这 能 够 促 进 最 终 转 向 可 应 对 量 子 计 算 的 加 密 算 法 。 ”
M o s c a 将 之 称 作 “ q u a n t u m - s a f e ” 量 子 安 全 的 加 密 方 法 。 这 种 加 密 方 法 需 要 能 够 包 含 免 疫 已 知 量 子 攻 击 的 协 议 ； 还 需 要 包 含 量 子 加 密 协 议 ， 对 数 学 暴 力 破 解 免 疫 — — 这 可 能 就 需 要 更 多 资 源 的 “ 量 子 通 讯 通 道 ” 了 ， 比 如 说 采 用 光 纤 ； 最 后 ， 就 是 上 面 提 到 的 加 密 灵 活 性 ， 令 其 足 以 随 时 应 对 新 出 现 的 攻 击 威 胁 。 其 实 就 这 几 点 来 看 ， 的 确 人 类 都 还 没 有 做 好 准 备 。 不 过 实 际 上 已 经 有 部 分 组 织 和 企 业 开 始 着 手 这 方 面 的 研 究 了 ， 比 如 说 N I S T （ 美 国 国 家 标 准 与 技 术 研 究 员 ） 。 N I S T 于 今 年 4 月 份 发 布 了 一 份 报 告 ， 提 出 在 量 子 攻 击 出 现 之 前 需 要 采 取 的 长 期 应 对 措 施 。 “ 近 两 年 已 经 有 不 少 针 对 量 子 计 算 机 的 研 究 了 ， 从 大 型 计 算 机 公 司 再 到 政 府 ， 都 希 望 他 们 的 加 密 算 法 能 够 抵 御 量 子 计 算 （ q u a n t u m   r e s i s t a n t ） 。 如 果 有 人 打 造 了 一 台 大 规 模 量 子 计 算 机 ， 我 们 希 望 那 个 时 候 所 用 的 算 法 ， 将 是 其 无 法 破 解 的 。 ” N I S T 提 出 的 方 案 也 是 首 先 专 注 于 加 密 灵 活 性 提 出 的 方 案 也 是 首 先 专 注 于 加 密 灵 活 性 ， 也 就 是 能 够 以 最 快 的 速 度 转 向 新 的 算 法 ； 而 打 造 更 为 安 全 的 算 法 就 是 个 长 期 目 标 了 。 为 此 N I S T 想 到 的 方 法 是 ， 举 行 比 赛 ， 依 靠 大 众 的 力 量 来 设 计 和 测 试 新 的 加 密 算 法 。 还 有 一 些 私 人 安 全 企 业 也 在 就 此 问 题 做 研 究 ， 比 如 说 K r y p t A l l 最 近 才 发 布 了 一 个 量 子 加 密 项 目 。 其 目 标 是 要 在 2 0 2 1 年 之 前 ， 推 出 行 之 有 效 的 解 决 方 案 — — 用 来 对 抗 量 子 计 算 机 的 攻 击 。 他 们 要 推 的 这 种 “ 量 子 安 全 通 讯 协 议 ” 所 采 用 的 加 密 密 钥 就 依 赖 量 子 机 制 形 成 — — 比 如 说 一 个 光 子 从 某 个 位 置 穿 越 到 另 一 个 位 置 ， 其 方 向 是 不 确 定 的 。 这 种 不 确 定 性 也 就 成 为 安 全 的 基 础 。 如 果 密 钥 通 过 量 子 粒 子 来 编 码 ， 要 实 现 窃 听 是 几 乎 不 可 行 的 。 当 然 了 ， 这 样 的 研 究 仍 然 需 要 时 间 。 当 然 了 ， 这 样 的 研 究 仍 然 需 要 时 间 。 M o o d y 说 ： 说 ： “ 从 历 史 上 来 看 ， 从 确 定 某 个 加 密 系 统 可 用 ， 并 且 真 正 应 用 到 产 品 中 成 为 通 从 历 史 上 来 看 ， 从 确 定 某 个 加 密 系 统 可 用 ， 并 且 真 正 应 用 到 产 品 中 成 为 通 用 标 准 ， 需 要 经 过 很 长 的 事 件 ， 可 能 是 用 标 准 ， 需 要 经 过 很 长 的 事 件 ， 可 能 是 1 0 - 2 0 年 。 所 以 我 们 认 为 ， 现 在 已 经 很 紧 迫 了 。 年 。 所 以 我 们 认 为 ， 现 在 已 经 很 紧 迫 了 。 ” *   F r e e B u f 官 方 报 道 ， 作 者 ： 欧 阳 洋 葱 ， 未 经 许 可 禁 止 转 载 官 方 报 道 ， 作 者 ： 欧 阳 洋 葱 ， 未 经 许 可 禁 止 转 载
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