过去一年,未来量子风险与当下网络安全规划之间的差距已显著缩小。
全球各地的政策制定者已开始采取行动,推进量子安全网络安全,私营部门也将跟进。
组织不应等待立法出台,而应着眼于现在就将量子就绪纳入网络安全工作。
美国财政部于8月成立了量子就绪工作组,面向金融业,召集政府、金融机构和技术基础设施提供商,围绕三个工作领域开展合作:后量子密码学(PQC)转型、第三方/供应商就绪情况,以及数字资产/新兴技术风险。
此举仅在数月前,美国也加速了全球量子安全网络安全竞赛。6月22日,美国总统唐纳德·特朗普签署了两项行政命令:一项旨在推动先进量子计算发展,另一项要求联邦机构在2030年前转向后量子密码学以保护联邦资产,并在2031年前完成身份验证方面的转型。历史上,公共部门率先行动时,尤其是在美国,私营市场往往会跟进。
美国并非孤军行动。在欧洲,欧盟委员会已发布协调路线图,敦促欧盟成员国于2026年底前开始转向PQC,并预计关键基础设施将在2030年前完成迁移。
与此同时,法国国家网络安全局ANSSI宣布,从2027年起,将停止为缺乏抗量子加密技术的安全产品颁发认证,并预计到2030年,所有政府及关键基础设施采购都将实现量子安全。
日本也在采取类似路径。日本政府通过国家密码标准计划CRYPTREC,将PQC纳入国家标准,并为政府及关键基础设施领域的迁移奠定基础。
量子时代的“最先进”网络安全是什么?
一个重要问题随之而来:如今,“最先进”的网络安全意味着什么?欧盟的《数字运营韧性法案(DORA)》、《网络与信息安全指令2(NIS2)》和《网络韧性法案(CRA)》等法律虽制定了网络安全标准,却都没有明确要求采用后量子密码学。不过,它们均要求组织实施“最先进”的措施。
金融监管机构正在阐明这一“最先进”标准的具体内涵。7月7日,欧洲央行告知各银行首席执行官,量子计算的进展将影响网络安全,后量子密码学的应用必须从现在开始,并进行战略性投资。该行还表示,之后将通过函件说明如何应对传统加密方法面临的新兴风险。
两天后,瑞士金融市场监管局FINMA发布指导意见,要求制定迁移计划、开展风险分析、编制密码技术清单、防范“先窃取、后解密”攻击、与外部供应商合作,并实现密码敏捷性转型。
传递的信息很明确:为量子时代做好准备,应纳入当下的网络安全规划,而不应仅仅作为一项长期愿景。
非洲各地的势头也在增强,尽管多数国家尚未制定专门的后量子战略。但整个非洲大陆的政府正迅速扩展数字基础设施、身份系统和金融科技等领域,而这些领域都需要做好量子就绪准备。
卢旺达的非洲量子跃进计划正在推动量子研究与教育;非洲量子联盟2026年的白皮书《保障非洲数字骨干网安全》则探讨了后量子迁移。
尽早构建量子韧性安全体系,可以避免代价高昂的转型,并增强网络韧性。在全球范围内,所有组织还需要满足欧洲、美国以及优先市场供应链所制定的国际网络安全标准。
量子威胁是什么?
现代加密技术保护着方方面面的信息,从私人消息、网上银行交易到医疗记录、政府通信和关键基础设施。这正是因为要破解这些加密内容,当今最快的超级计算机也需要漫长到难以想象的时间。
然而,足够强大的量子计算机可能会以快得多的速度完成同一任务,使当今许多数字安全系统面临风险。
目前的量子计算机尚未构成威胁,但近期硬件和算法的进步表明,威胁到来的时间可能更早。2025年,谷歌的研究指出,破解RSA加密所需的量子比特数量可能减少至原来的二十分之一,从2000万个降至不足100万个,从而缩小了与真实机器能力之间的差距。
2026年3月,一项与以太坊和斯坦福大学合作开展的后续研究估计,要破解数字签名中的椭圆曲线密码,可能只需不到50万个量子比特——同样约减少至原来的二十分之一。
无论这一时间预估是否准确,有一点越来越难以忽视:正如2020年疫情期间的情形,我们不能等到“Q日”到来才开始准备。
世界经济论坛网络安全中心建议组织采取三个步骤,为密码技术转型做好准备:
开展密码技术盘点,找出加密技术的使用位置
提升密码敏捷性,以便在无需代价高昂的重新设计的情况下更新算法
实施纵深防御,构建多层防护,例如结合使用经典密码学与后量子密码学
问题不在于认知,而在于规划:一项对60家瑞士金融机构开展的FINMA调查发现,这些机构认识到量子计算机带来的网络风险,却缺乏明确的迁移路线图或前瞻性计划。
为何“最先进”如今已指向这一方向
DORA、NIS2和CRA等法规体现了创新与监管的交汇,它们均以技术中立为设计原则。这些法规要求组织采取“最先进”的网络安全措施,使组织能够随技术演进灵活应对。
组织不能仅仅因为法规尚未点名某些具体技术,就认定自己已经合规;尤其是欧盟正在制定后量子密码学标准,这将进一步明确“最先进”的含义。
这不仅涉及算法的选择。安全密码学依赖高质量熵,即用于生成密钥的真正随机性。随机性不足会削弱哪怕最好的算法:如果攻击者缩小了密钥范围,就可能无需破解数学难题也能找到密钥。
转向后量子算法并不能消除这种依赖:后量子密码学的密钥同样依赖这些熵源。随机性不足的量子安全算法并不真正安全。
关键在于可验证的熵:随机性能够持续测量和证明,而不是仅凭假设。验证可确保输出确实不可预测,使随机性成为可衡量的安全属性。认证机构强调评估和证据;它们将仔细审视声称的熵与实际熵之间的差别。量子熵源有助于缩小这一差距,因为其不可预测性源自可量化和认证的物理过程。重点在于可验证性,而物理学为此提供了依据。
为何必须将量子就绪纳入网络安全体系
过去一年,未来量子风险与当下网络安全规划之间的差距已经缩小。组织无需预测量子计算机确切何时问世,只需认识到网络安全方面的预期正在变化。
全球趋势十分明确:美国通过联邦层面的行动推进,欧洲借助法规和标准,日本依靠国家标准,而非洲则可以在新系统中纳入量子韧性。
政府往往会较早设定市场议程,影响行业采用方向。历史表明,公共部门的优先事项会大规模塑造技术发展。一旦政府要求公共部门和关键基础设施采用量子安全系统,行业的激励也会随之而来。
对组织而言,最佳做法不是等待立法出台,而是将量子就绪、密码敏捷性和可验证随机性纳入现代网络安全体系。

