量子计算机的技术进步如此迅猛，以至于不久后可能破解现代加密技术。
据估计，超过200亿台数字设备将需要升级或更换，以采用新的量子安全加密通信。
这六个关键问题的答案，有助于使您的企业具备量子安全能力。
在加密敏感数据方面，“后量子”和“量子安全”这两个术语已成为流行词汇。尤其是在美国商务部下属机构美国国家标准与技术研究院（NIST）宣布四种有望于2024年成为新加密标准的新算法之后。
随着量子计算机持续发展，处理器量子比特的数量正在增加，稳定性也在提高，正为应对经典计算机无法解决的复杂问题做准备。但在量子计算机充分发挥其潜力的同时，它们也可能破解现代加密技术，从而危及敏感数据。
这正是基于格数学的抗量子密码学的用武之地。与当今典型的基于因数分解的加密技术（如RSA）不同，后者依赖于对复杂的大数进行因数分解，抗量子密码学 则转而使用向量，即结构化格中的方向。
量子计算对加密构成的威胁如此严峻，以至于2022年5月，白宫发布了一份备忘录，阐明了政府保护关键系统免受未来量子计算机威胁的计划。随后，美国国家安全局（NSA）发布了新的《商业国家安全算法套件》（CNSA），详述了新抗量子算法的使用方式及替换时间表。
世界经济论坛还估计，在未来十年或二十年内，超过200亿台数字设备将需要升级或更换，以采用这些新形式的抗量子加密通信。
部分行业已开始规划向抗量子协议的转换。电信行业组织GSMA去年九月成立了后量子电信网络工作组，IBM和沃达丰作为首批成员加入。其目标是帮助制定政策、法规以及运营商的业务流程，以保护电信运营商免受未来量子威胁。
论坛如何帮助领导者理解网络风险并增强数字韧性
网络安全中心 为领导者提供了一个可信赖的平台，使其齐聚一堂，共同理解不断演变的网络风险及其系统性影响。该中心致力于在日益互联的数字世界中建立理解与信任。
通过促进跨领域合作与洞见共享，该中心助力合作伙伴增强网络韧性，应对需要集体应对的挑战。
该工作组近期发布了 后量子电信网络影响评估，内容深入分析了电信行业面临的量子安全威胁，并详细列出了为应对这些威胁可采取的潜在解决方案。
关于企业被敦促“实现量子安全”，已有大量讨论，但对于一般公司而言，这些词语可能带来的疑问多于答案。在IBM，我们正通过一份“量子安全路线图”来解答这些问题，该路线图引导组织历经发现、观察和转型三个阶段。
以下是对六个关键问题的解答，助您使企业实现量子安全。
1. 您将如何“发现”需要迁移至新算法的数据和系统？
每家公司在迁移什么内容及何时迁移方面都有自身的优先事项。对一些公司而言，为了继续向美国联邦政府销售产品和服务，迁移是必要的。对另一些公司来说，风险可能在于未来某次量子事件导致其经营失败，例如发生数据泄露的情况。因此，首先必须了解旧算法在何处以及如何被使用，并分析其中涉及的风险。理想情况下，这一点可通过扩展安全软件供应链概念的应用来实现，这些概念也已被纳入《关于改善国家网络安全的行政令》的主题之中。
为帮助组织在这一初始阶段开展工作，IBM开发了一款名为Explorer的工具，它可扫描源代码和目标代码，以找出所有与密码学相关的工件，精确定位其位置，并揭示其依赖关系。Explorer会生成一个调用图，对密码学工件进行编目，并生成一个按结构组织的知识库，即密码学物料清单（CBOM）。
2. 您将如何“观察”贵组织的数据和系统优先级？
在“观察”阶段，组织将已发现的内容加以利用，生成一份富含上下文信息的密码学清单，以分析密码学合规状况。该清单基于特定行业的合规政策和业务优先级，列出存在的漏洞，从而使组织能够更轻松地更新其密码学基础设施。
为此阶段，我们开发了一款名为Advisor的工具。它与组织IT环境中的网络和安全扫描器集成，以整合并管理CBOM，并从其他网络组件收集元数据，生成全面的密码学清单。借助基于政策的数据，Advisor可以生成风险资产和数据流列表，使企业能够分析其密码学合规状况。
企业可以通过协调战略现代化计划来节省成本和精力，这些计划可简化加密迁移并增强安全性。将风险管理与战略性应用现代化相结合的策略，是实现量子安全的最佳途径。
3. 量子安全的“转型”需要多长时间？
这取决于迁移的对象。复杂的遗留系统可能非常难以迁移。应用现代化是迈向量子安全之旅的关键。
当组织准备好“转型”时，我们提供Remediator：一款允许企业测试量子安全修复模式的工具，使其能够了解对系统和资产的潜在影响。Remediator有助于解决任何适合该组织实现量子安全的模式。
它使组织能够使用不同的抗量子算法、证书和密钥管理服务。它还帮助企业在政策和威胁变化时快速调整，且不会产生重大的运营或预算影响。Remediator还支持混合实施方法，使组织能够在向抗量子算法过渡的过程中同时使用经典密码学和抗量子密码学。
4. 转型能否在贵组织日常运营的同时进行？
在具备正确的认识和战略治理的前提下，逐步迁移一家公司并将影响降至最低是可行的。例如，企业可能在内部使用或对外提供API。使用支持量子安全的基础设施组件来访问这些API，并以抗量子算法加以保护，是非常直接的。IBM 采用了这一方法，为其IBM Cloud Key Protect服务提供了第二个量子安全网关。
5. 新的NIST算法是什么？我们如何知道它们确实更安全？
最好将这些算法理解为新一代加密算法。它们现已被选定用于未来美国联邦政府使用，并将进入其他许多国家和行业的监管规定之中。这些算法由来自世界各地的外部联盟开发，并提交至NIST组织的一项竞赛。这一为期六年的过程使这些算法接受了严格而公开的审查，最终NIST于2024年前选定四个候选算法进行标准化。
6. 既然量子计算机尚未完全实用化，为何现在就应投资于此次迁移？
我们并不知道何时会研发出具有密码学相关性的量子计算机。但用于应对这一未来的新一代密码学已经到来。抗量子密码学的采用正在被纳入立法和生态体系之中，大多数公司都将不得不支持这一技术。
今天就通过在战略层面认识到迁移的必要性而开启这一旅程，具有诸多优势。可以将简化迁移的步骤纳入现有的安全举措和应用现代化项目中。从长远看，这将最大限度减少工作量并节省成本。另一方面，等待则意味着会产生更多存在风险的遗留系统，使日后迁移变得更加困难。
这就是为什么您应当从今天起开始迈向量子安全算法的旅程。
