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抗量子密碼（又稱后量子密碼，PQC）是能夠抵抗機(jī)對現(xiàn)有密碼算法攻擊的新一代密碼算法。如果說現(xiàn)代是網(wǎng)絡(luò)空間安全保障的基石，那么抗量子密碼就是未來數(shù)字經(jīng)濟(jì)的安全基石。

在這項關(guān)乎未來數(shù)字安全的研究中，清華BIMSA雙聘教授教授等設(shè)計的抗量子密碼算法Kyber選為國際主流標(biāo)準(zhǔn)算法。對此，網(wǎng)易科技就抗量子密碼相關(guān)問題，采訪到清華大學(xué)丘成桐數(shù)學(xué)中心和北京應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院教授、辛辛那提大學(xué)威廉·塔福特終身教授丁津泰，與重慶大學(xué)大數(shù)據(jù)與軟件學(xué)院教授、研究生導(dǎo)師向宏兩位密碼學(xué)家，就抗量子密碼算法相關(guān)話題進(jìn)行了深入淺出的科普解讀。

2003年，能夠抵御量子計算攻擊的“抗量子密碼”的概念進(jìn)入人們的視野，學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和各國政府機(jī)構(gòu)開始用后量子密碼來囊括能夠抵御量子計算攻擊的新一代密碼算法簇，以期替換現(xiàn)有的第一代公鑰密碼算法，用抗量子密碼重新錨定網(wǎng)絡(luò)空間的信任鏈。

在量子計算機(jī)對現(xiàn)有的公鑰密碼所造成的沖擊問題上，丁津泰教授認(rèn)為目前量子計算機(jī)并沒有在其他領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用價值，只是針對數(shù)論等現(xiàn)代密碼學(xué)的基礎(chǔ)問題和量子通信等與量子計算機(jī)架構(gòu)匹配的問題上具備突出優(yōu)勢。丁津泰教授并不認(rèn)為量子計算機(jī)在短期內(nèi)對其他計算問題能夠比一般計算機(jī)做得好。

對于抗量子密碼能夠抵抗量子計算機(jī)沖擊的原因，丁津泰教授指出，第一代公鑰密碼學(xué)依賴于兩個困難數(shù)學(xué)問題，一個是素數(shù)分解，一個是離散對數(shù)。抗量子密碼的設(shè)計原理就是尋找量子計算機(jī)解不了的數(shù)學(xué)難題。而現(xiàn)階段后量子密碼面臨的最大難題便在于使用者的信心不足，以及未來隨著不同工具的出現(xiàn)，會有更多新的分析方法出現(xiàn)，如何去解決這些未來可能發(fā)生的問題。

對此，丁津泰教授表示會進(jìn)一步優(yōu)化算法的參數(shù)，同時不斷強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的重要性，只有經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)公開驗證的抗量子密碼算法，才能被大眾所接受，而這也是現(xiàn)階段不小的挑戰(zhàn)。

在抗量子攻擊對于網(wǎng)絡(luò)安全的影響方面，丁津泰教授表示，如果量子計算機(jī)研制成功，就可以隨時攻破現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的信任錨、信任根。對此，各國政府需要及早制定標(biāo)準(zhǔn)，推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)底層秘鑰算法的平滑遷移，而這個過程至少要10到15年時間。向宏教授則認(rèn)為，抗量子密碼公鑰在根本上影響著整個互聯(lián)網(wǎng)的安全，對此要做到整個產(chǎn)業(yè)鏈的統(tǒng)一，所有人要統(tǒng)一換成新的算法。

據(jù)了解，從2016年年初，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）正式啟動了PQC全球算法征集活動，截止到2022年7月正式宣布入選美國PQC標(biāo)準(zhǔn)的首批算法候選名單為止，NIST為制定美國后量子密碼國家標(biāo)準(zhǔn)先后進(jìn)行了三輪公開篩選。在今年5月，美國、歐洲、日本、韓國等七國集團(tuán)舉行的數(shù)字部長會議上，對抗量子密碼標(biāo)準(zhǔn)的制定和應(yīng)用給予了高度重視，提出《促進(jìn)可信數(shù)據(jù)自由流動計劃》，通過合作推動抗量子密碼標(biāo)準(zhǔn)的安全平滑遷移。

最后，在抗量子密碼研究和創(chuàng)新對量子計算的影響問題上，丁津泰教授認(rèn)為量子計算要證明它有效，其中一個很重要的任務(wù)就是要把我們能夠攻破的攻破，同時密碼的遷移對量子計算發(fā)展是很有觸動力的。向宏教授則認(rèn)為通過抗量子密碼研究去促進(jìn)量子計算機(jī)的研究，需要有一套體制的保證，讓大家關(guān)注基礎(chǔ)研究。