量子计算的兴起给网络安全带来了系统性风险，同时也创造了一个机遇：将密码学提升为增强业务韧性的战略资产。
三项实践——密码资产盘点、密码敏捷性和密码纵深防御——构成了韧性密码体系的基础。
为在不确定性中蓬勃发展，组织应主动运用新兴技术、审慎决策，并着眼于长期韧性和风险管理来管理密码学。
随着量子计算不断发展，它既带来前所未有的机遇，也带来重大威胁。一个主要担忧是，它可能攻破支撑当今数字信任的密码系统。
预计到2030年代中后期，量子计算机将有能力危及当今广泛使用的加密和认证系统，尤其是基于公钥和私钥的非对称密码学。若不及时采取适当行动，量子计算机可能在全球范围内危及数字安全。
七国集团金融监管机构正敦促及早采取行动；包括英国、加拿大、美国和欧盟在内的政府机构，将2035年定为全面实现量子安全迁移的目标年份，并为更关键的系统设定更早的期限，通常为2030年。
在各地区，监管机构首次正式要求组织说明其量子准备情况的那一天，我们称之为“R日”，标志着受监管行业的关键时刻。
在此，我们提出量子安全的新愿景：量子安全迁移是组织重新思考并实现网络安全战略现代化的独特机遇，可将密码学提升为增强业务韧性的资产。
构建量子安全的未来
随着技术进步，网络安全变得愈发重要。在此背景下，主动管理密码学对于构建未来的韧性系统至关重要。这与许多组织应对合规要求时传统的被动做法形成鲜明对比。
支持韧性密码体系的三项实践是密码资产盘点、密码敏捷性和密码纵深防御。
1. 密码资产盘点
增强韧性，首先要了解组织的密码学现状。自动化盘点全部密码资产，有助于识别这些资产的用途、属性和漏洞，以及它们对业务的重要程度。
这种可见性可立即带来益处，例如发现过时或不合规的资产；从长远看，还能通过促进升级来提高运营效率。
2. 密码敏捷性
密码敏捷性是指快速更新密码技术的能力。在技术、威胁和标准快速变化的世界中，这种密码管理新方法正变得日益必要。它有助于降低长期成本，并加快应对新兴风险的速度。
然而，仅靠敏捷性无法充分缓解某些威胁，例如七国集团网络专家组指出的“先窃取、后解密”攻击，也无法限制算法突然遭到攻破所造成的影响。全面的策略应将敏捷性与纵深防御等互补措施结合起来。
3. 密码纵深防御
密码纵深防御采用多层密码技术，以降低依赖单一解决方案的风险。通过控制安全漏洞造成的影响，这种方法有助于确保即使某一层失效，关键系统仍能保持安全。
它还能增强长期韧性，使组织为未来的技术变革做好准备，并能够制定量身定制的解决方案，以满足多样化的监管要求和客户需求，例如长期保密需求。
除了安全保障之外，密码纵深防御还能培养专业能力、支持创新，并使组织得以在不断演变的监管和技术环境中发挥引领作用。
采用多种不同技术已是一种能够增强韧性、实现差异化，并帮助组织为量子计算机攻破密码技术做好准备的方法。
支持密码纵深防御的技术
密码纵深防御方法中的各项技术可能基于不同的信任假设。组织应根据自身的风险偏好、韧性需求、区域最佳实践、监管义务和对简便程度的要求等因素选择技术。
后量子密码学
后量子密码学（PQC）是指为抵御已知的量子和经典攻击而设计的公钥算法，用于密钥协商和身份认证。
2024年，美国国家标准与技术研究院（NIST）发布了首批PQC标准，预计许多地区将把这些标准纳入合规要求。在这些地区运营的跨国组织应优先采用NIST批准的PQC，作为迁移中的主要量子安全技术。
随着这些标准不断演进，组织可预期最佳实践、指南乃至法规也会更新。与此同时，中国和韩国等地区正在制定自己的PQC标准。为保持适应能力，密码学策略应具备灵活性，以适应新技术、监管差异和新兴最佳实践。
在短期至中期，密码纵深防御方法可能会将PQC与现有的非量子安全密码技术结合起来。着眼长远的组织也可探索密码纵深防御架构，在某些应用场景中将PQC与其他量子安全技术配对使用。
密钥分发中心技术
预共享密钥和对称密码学仍是量子安全的选择，可用于加密传输中、静态存储或使用中的数据。手动分发密钥对于高安全场景仍有价值，但这种方法难以扩展，并带来后勤挑战。
密钥分发中心技术使用对称加密来简化网络中的密钥分发和管理。不过，这类技术可能形成单点故障，必须谨慎降低相关风险，以维持韧性。
目前，这些方法主要用于封闭系统，例如电信网络的硬件层、手机向运营商网络进行身份认证，以及保护内部访问控制系统。
近期的研究和行业进展催生了“对称密钥基础设施”的新形式，例如量子密钥分发。这些形式解决了部分相关问题，并拓展了潜在应用场景。
量子密钥分发
量子通信实现了一种对称密钥交换新方法，即量子密钥分发（QKD）。与传统方法不同，QKD的安全性根植于量子物理学，而非建立在数学问题难以求解这一假设之上。
这意味着，计算或数学领域的未来进展无法危及其核心安全性。
虽然QKD需要专用硬件，也不能取代PQC，但它能够在密码纵深防御框架内增强韧性，并支持对长期保密有要求的应用场景。
把握量子安全迁移中的机遇
正如世界经济论坛的报告所强调的：量子技术：金融服务领导者的关键战略与机遇（2025年），量子技术带来了前所未有的机遇。量子安全迁移也不例外：它既是一项挑战，也是一种机遇。
及早采用相关技术有助于增强组织的领导力、信任状况和客户信心。组织越来越期待合作伙伴将量子安全迁移计划纳入技术路线图，并将其作为维持长期关系的条件。
这一转变还为创新打开了大门，包括采用全同态加密和多方计算等先进经典密码技术，以及量子密码学。
制定周密且经过审慎评估的迁移计划十分必要，可让客户和监管机构放心。通过深入了解组织的密码学状况，该计划还有助于补救已有但尚未发现的密码学风险。
采用多种不同技术已是一种能够增强韧性、实现差异化，并帮助组织为量子计算机攻破密码技术做好准备的方法。不过，这种演进需要时间。考虑到其规模，在量子安全总体战略启动之初，就将这种韧性方法纳入其中是明智之举。
为在不确定性中蓬勃发展，组织应主动运用新兴技术、审慎决策，并着眼于长期韧性和风险管理来管理密码学。
我们谨此感谢Philip Intallura和Will Collison的贡献及富有成效的讨论。
