量子计算技术可能颠覆支撑现代网络安全的密码学基础。
由于制药与生命科学行业高度依赖临床试验、知识产权和患者健康数据,其利害关系极为重大。
该行业的机构必须立即行动,防止未来的医学突破因未来的量子风险而付诸东流。
历史表明,没有任何一种加密方式能够永久有效。罗马人使用的简单替换密码最终被发现其规律的对手破解。进入20世纪,恩尼格玛密码机曾被认为无法破解,却被布莱切利庄园的密码破译人员破译,艾伦·图灵及其同事由此改变了第二次世界大战的进程。
故事的规律始终如一:新技术最终会超越旧的防御。随着计算机变得更加强大、价格更加亲民,其应用已远远超出研究实验室和企业,扩散至对手和犯罪分子手中,而他们也迅速将同样的技术进步用于作恶。
如今,我们正站在另一次范式转变的边缘:量子计算可能颠覆支撑现代网络安全的密码学基础。
什么是量子威胁?
量子计算是一把双刃剑。掌握在正确的人手中,它可以加速药物研发等领域的突破;而掌握在错误的人手中,它则可能摧毁数字信任。
一旦具备密码学相关能力的量子计算机(CRQC)问世,RSA和椭圆曲线密码学(ECC)等广泛使用的算法可能失效,攻击者或因此能够伪造数字签名、突破安全通道并解密敏感数据。这些攻击并非假设——Shor算法和Grover算法已经证明,量子计算机有能力破解当今的加密技术。
对于制药与生命科学(PLS)机构而言,利害关系尤为重大。临床试验、知识产权和患者健康信息所依赖的加密技术,可能因量子计算而失去效力。
包括民族国家在内的对手很可能已在实施“先截获、后解密”策略,即在CRQC出现之前,收集当前的加密研究、生产数据和基因组信息。
预计CRQC将于2030年至2035年间出现,而向后量子密码学(PQC)的迁移需要数年时间做准备,因此行动的时机已经到来。对于必须保持数十年安全的数据而言,这不是未来的担忧,而是迫在眉睫的脆弱性。
为何制药与生命科学行业面临风险
所有行业都面临量子风险,但对制药与生命科学机构而言,利害关系尤为重大。
漫长的数据生命周期、监管备案、患者安全以及知识产权和商业秘密可能遭受的损失,不仅带来科学和运营方面的挑战,还会引发严重的声誉、财务和法律后果。该行业依赖与合同研究组织、监管机构和学术伙伴开展的全球协作,这进一步扩大了攻击面。
一项历时十年的临床试验与预计的CRQC出现时间相重叠,使敏感结果落入对手可及的范围。专有疫苗、药物配方以及生产工艺和规程代表着数十亿美元的投资,是逆向工程的主要目标。基因组和患者数据一旦被解密,可能引发监管违规并造成长期的声誉损害。
在患者安全和数据完整性至关重要的行业中,量子就绪能力可能成为一项竞争优势。此外,制药行业在国家安全和应对大流行病方面发挥着重要作用,这使其成为国家支持的量子间谍活动的高价值目标。

以下类型的PLS信息面临的风险最高:
临床试验与研发数据: 漫长的时间周期使数据暴露在外
知识产权: 分子、配方和商业秘密推动行业价值
患者健康信息: 数据泄露将带来法律、伦理和信任方面的影响
第三方: 供应商安全薄弱会放大风险敞口
为何必须立即应对量子威胁
对于制药与生命科学行业而言,今天产生的信息在未来十年仍可能保持价值,使其成为长期威胁的主要目标。
向后量子密码学的过渡需要数年时间,而更新证书、协议和系统的工作不能等到量子计算机问世之后才开始。监管机构已开始要求提交过渡路线图,这带来了额外的外部压力。
与此同时,全球具备专业技能的密码学家和具备量子意识的网络安全专业人才供给有限。延迟采取行动的机构将不得不与其他机构争夺稀缺的专业人才。
迈向量子韧性的道路因标准不断演进、基础设施瓶颈和治理挑战而变得更加复杂。美国国家标准与技术研究院(NIST)仍在最终确定向后量子密码学算法,因此各机构必须做好规划,在最新更新发布时保持敏捷应对。
此外,PQC密钥更大,可能给传统系统带来压力。即使不考虑向后量子密码学,未来十年内仍将有数百万份证书需要更新,主要原因是预计到2029年证书续期周期将缩短至47天;如果流程未实现自动化,可能造成潜在瓶颈。影子IT和未受管理的密码学应用还会带来更多盲区和风险。
量子就绪路线图
技术以惊人的速度发展。为了患者(以及股东)的利益,制药与生命科学机构必须保持敏捷、好奇、负责任并加强协作。
PLS机构可以通过采取分阶段、结构化的方法来降低风险。迁移需要在近期防护与长期转型之间取得平衡。

将量子韧性作为战略要务
量子韧性不仅仅是一个技术问题,更是一项战略性和规划性的转变。它关乎创新、信任和竞争力。董事会和管理层必须将向后量子密码学列为首要任务,以保障行业的未来。
一次量子技术引发的泄露事件不仅可能危及知识产权和试验结果,还可能削弱公众对生命科学的信任。今天采取行动的机构不仅将保护自身资产,也将维护全球医疗体系的完整性,而我们每个人都有责任在守护这一体系中发挥作用。
简言之,制药与生命科学机构处于创新与信任的交汇点。现在做好准备,有助于保护明日的医学突破,使其不致因未来的量子风险而付诸东流。

