量子計(jì)算機(jī)正在興起，硬件制造商警告稱，這種超高速系統(tǒng)能夠在幾秒鐘內(nèi)破解加密，潛在的安全危機(jī)正在逼近。

為了應(yīng)對這種情況，英特爾、微軟和IBM等公司——它們也在建造量子計(jì)算機(jī)——正展望未來，并構(gòu)建抗量子算法來保護(hù)未來的系統(tǒng)。

這些公司正在與美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院等標(biāo)準(zhǔn)組織合作，測試并最終確定可以抵御量子計(jì)算機(jī)安全攻擊的新算法，同時(shí)清除無效的算法。

英特爾軟件和高級技術(shù)集團(tuán)首席技術(shù)官兼總經(jīng)理Greg Lavender在德克薩斯州格雷普韋恩舉行的英特爾視覺會(huì)議上發(fā)表主題演講。他表示，當(dāng)今可用的技術(shù)足以保護(hù)信用卡和社會(huì)安全號碼等數(shù)據(jù)，但現(xiàn)在是時(shí)候認(rèn)識到需要保護(hù)數(shù)據(jù)免受量子計(jì)算機(jī)的影響了，量子計(jì)算機(jī)可以在幾秒鐘內(nèi)破解高級加密。

面臨風(fēng)險(xiǎn)的是作為在線交易基礎(chǔ)的公鑰加密，它很容易被量子計(jì)算機(jī)攻破。當(dāng)量子系統(tǒng)達(dá)到一定規(guī)模和數(shù)量的量子比特時(shí)，攻擊者將有能力破解公鑰加密。

“基于Shor的算法，預(yù)計(jì)公鑰加密將被完全破解，當(dāng)前的加密算法將需要被一種新的抗量子算法取代?！盠avender表示。

量子計(jì)算機(jī)制造商正在尋求通過美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院等機(jī)構(gòu)將抗加密算法標(biāo)準(zhǔn)化。

Lavender表示，“他們正在經(jīng)歷考驗(yàn)，慢慢地將名單篩選到更小的子集?！?/p>

Grover和Shor等傳統(tǒng)算法已經(jīng)存在了幾十年，具有完善的數(shù)學(xué)和可證明的加速，被廣泛用于量子計(jì)算。Lavender在主題演講結(jié)束后的新聞發(fā)布會(huì)上回答HPCwire的問題時(shí)表示，他們的目標(biāo)不是除這些算法，而是研究多種方法，例如采用一種將經(jīng)典算法和量子方法混合在一起的混合算法。

“開源社區(qū)已經(jīng)在對這些東西進(jìn)行原型設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和評估。事實(shí)上，有些人……已經(jīng)受到攻擊，表現(xiàn)出弱點(diǎn)，并從名單中刪除?！盠avender表示。

這些公司已經(jīng)制定了時(shí)間表，計(jì)劃到2030年推出可行的抗量子算法，Lavender將其稱為“Y2Q”，以應(yīng)對Y2K危機(jī)。

“雖然很難預(yù)測確切的時(shí)間，但隨著量子技術(shù)的不斷發(fā)展，后量子專家預(yù)計(jì)未來8到10多年的某個(gè)時(shí)刻，我們作為一個(gè)行業(yè)將達(dá)到與我們在臭名昭著的Y2K。”Greg Lavender表示。

英特爾首席技術(shù)官辦公室系統(tǒng)和工程副總裁Anil Rao指出，其目標(biāo)是保護(hù)數(shù)據(jù)免受數(shù)百萬量子比特系統(tǒng)的攻擊。

Lavender說：“盡管目前還沒有功能齊全的量子計(jì)算機(jī)，但對手仍然可以構(gòu)成威脅——通過現(xiàn)在獲取加密質(zhì)量較低的加密數(shù)據(jù)，然后在量子計(jì)算機(jī)可用時(shí)對其進(jìn)行解密?！?/p>

英特爾正在采取三管齊下的方法來應(yīng)對量子對手帶來的這些威脅。

其正在通過增加對稱和非對稱加密算法的密鑰大小來解決加密數(shù)據(jù)的收集問題。一種方法是用AES 256位替換AES 128位，這樣可以提供更多保護(hù)。

另一種方法是提高代碼簽名應(yīng)用程序的穩(wěn)健性，例如使用抗量子算法對固件和軟件進(jìn)行身份驗(yàn)證，這有助于防范攻擊。

最后，英特爾還致力于通過用標(biāo)準(zhǔn)化的后量子加密算法替換經(jīng)典的公鑰加密算法來保護(hù)互聯(lián)網(wǎng)，其中包括應(yīng)用程序中使用的密鑰封裝和數(shù)字簽名算法，它們被用于互聯(lián)網(wǎng)交易安全基礎(chǔ)。

微軟Azure首席技術(shù)官M(fèi)ark Russinovich在Lavender主題演講后的小組討論中表示，微軟目前有四種算法。

“即使在今天，我們也一直致力于通過OpenVPN軟件實(shí)現(xiàn)這些算法的使用，該軟件將著名的加密抗性算法應(yīng)用于VPN連接?！盧ussinovich表示。

Real World Technologies的分析師David Kanter在展會(huì)上表示，人們愿意將他們的信用卡信息放在應(yīng)用程序和設(shè)備上，因此盡快安裝安全設(shè)備以防止量子攻擊非常重要。

“我認(rèn)為部分原因是我們有這樣一種觀點(diǎn)，即‘我們不能回到將信用卡放在網(wǎng)上是否安全的黑暗時(shí)代?！覀兿ＭM可能降低摩擦?！盞anter表示。