量子计算带来了重大机遇，也带来了网络安全风险。
新的NIST后量子密码学（PQC）标准是迈向量子安全经济转型的重要垫脚石。
致力于量子网络安全的组织必须以连贯的长期战略为指导。
量子计算显著提升了计算能力，因而带来了巨大的经济和科学机遇。然而，量子计算利用量子力学来解决某些复杂的计算问题，也可能使当前的一些加密算法失效，从而带来严重的网络安全风险。
总体而言，量子技术目前仍处于萌芽阶段，但短期和长期的预测表明，这项技术蕴藏着巨大潜力，可能在网络安全领域开辟新的机遇。尽管量子计算机仍处于开发阶段，专家预计，量子计算机将在未来十年内具备破解加密的能力，从而威胁“个人、组织乃至整个国家的安全与隐私”。
多年来，对量子现象的发现和应用为半导体、激光器和医学成像系统等诸多技术创新铺平了道路。如今，量子技术通常与三大支柱相提并论：量子计算应用场景；量子安全技术，如量子密钥分发（QKD）和量子随机数发生器（QRNG）；以及后量子密码学（PQC）。
美国商务部国家标准与技术研究院（NIST）近期发布了三项备受期待的后量子密码算法标准，旨在抵御量子计算机发起的网络攻击。美国商务部国家标准与技术研究院（NIST）在一份声明中表示，这些标准可用于“保护广泛的电子信息，从机密电子邮件到推动现代经济发展的电子商务交易”。在一份声明中。
后量子密码学（PQC）如何缓解这一量子计算威胁？
NIST标准的此次发布是一个关键里程碑，尤其是为组织在量子计算持续快速发展的背景下部署量子安全转型之旅迈出了不可或缺的一步。
后量子密码学采用基于全新数学的公钥密码算法，其设计旨在抵御Shor算法的攻击。这些标准非常适合用于更新当前的密码算法，使其能够抵御（目前已知的）量子攻击，并且可以在现有基础设施内以软件方案实现。这使其几乎可以直接部署于现有基础设施之上，并拥有清晰、全球通行、经过审查和认可的标准。尽管这些标准非常适合将密码算法迁移为量子安全版本，但它们目前也可能存在一定的性能缺陷，并且可能受到经典和量子攻击（密码分析）的潜在发展挑战，从而在未来影响这些方案的安全性。
QKD和QRNG等其他技术在缓解量子威胁方面能发挥什么作用？
目前正在开展多项工作，以帮助缓解量子威胁。这些技术并非万能解决方案，但可以单独或组合用于特定的应用场景和用例。除后量子密码学外，还有其他一些技术也受到了一定关注，它们可能有助于降低量子计算对公钥密码学构成的风险，这些技术包括QKD和QRNG。
QKD基于物理原理开发量子技术，以生成可用于分发加密密钥的安全通信信道。该协议被认为能够抵御暴力破解攻击，即使计算能力无限也不例外，并利用“叠加”原理确保窃听者无法在不被察觉的情况下监听通信。该协议旨在交换随后用于通过量子安全算法加密通信的密钥。因此，QKD有助于缓解量子风险，并可通过提供安全的密钥分发方法，对后量子密码学及其他密码算法形成补充。尽管其安全效益可能十分显著，但使用QKD需要在专用硬件上进行大量资金投入，存在距离限制，并且需要单独的身份验证信道。
QRNG利用基本量子特性生成高熵随机数。随机性是密码学的关键组成部分。在某些条件下，QRNG有可能提供比传统方法验证程度更高的熵源，从而可能增强安全性。随机数的生成在密码学中发挥着至关重要的作用，既用于生成密码密钥，也用于某些算法之中。经典随机数发生器（RNG）源于某种熵源（例如热噪声），而QRNG本质上是随机的。因此，QRNG可能总体上提升密码系统的安全性，但它们并不能专门缓解量子威胁。此外，某些应用需要可重复性，而QRNG无法实现这一点。
混合解决方案如何为未来铺设路径？
鉴于解决方案种类繁多，且取决于具体用例，采用抗量子安全技术的组织可以利用混合解决方案，将经典方法与量子就绪方法相结合。混合解决方案（同时包含经典密码组件和基于量子的加密组件的系统）还要求组织增强其密码敏捷性，以建立持续能力，不断演进密码标准与解决方案。这种密码敏捷方法要求重新审视密码治理，并探索部署密码敏捷软件框架和架构的新途径。最为重要的是，组织应立即着手开展量子网络安全就绪之旅，即从今天起制定战略和路线图。
量子就绪五大原则
尽管量子安全解决方案和混合方法有助于组织踏上量子安全之旅，但要取得成功，还需要具备完善的网络安全基础和基本要素。上述五项指导原则为组织了解如何启动量子安全转型提供了切实可行的指导。它可以帮助组织了解自身所处的位置，找出为实现量子安全而准备工作中的差距，并改进其迈向量子安全的初始步骤。
论坛如何应对全球网络安全挑战？
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