量子计算为何可能让当今的网络安全变得过时

Like the qubit, quantum computing does not have a single status for society – it is at once both an opportunity and a threat.
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如果说有一个词能概括量子计算的重要意义,那就是“力量”。

量子计算机的运算能力远超最先进的数字计算机,呈指数级增长。这种力量的核心是量子比特,即“量子比特”。数字比特是二进制的,只能取1或0中的一个值,而量子比特则可以同时处于多种状态。

量子计算的力量带来巨大机遇。IBM表示,它可以带来科学领域的新突破、挽救生命的医疗进步,以及帮助人们安享退休生活的金融策略。算法甚至可以迅速调度救护车等紧急服务。难怪量子计算已成为各国政府和企业争夺竞争优势的新战场。双方都在为其发展投入数十亿资金。因此,曾经只存在于科幻小说中的事物很快就将成为现实。

量子计算对社会而言并非只有单一属性,它既是机遇,也是威胁。其中最大的威胁之一与加密有关。

加密为我们的网络生活提供安全与隐私保障,涵盖银行业务、住宅、企业运营和医疗保健等领域。它保护的范围从敏感个人数据到国家机密。正如《2019年全球风险报告》所言,加密构成了“数字生活的脚手架”。《2019年全球风险报告》所言,加密构成了“数字生活的脚手架”。

但是,如今被视为安全的加密技术很快就会被量子计算削弱。据估计,破解当今“强”加密密钥所需的量子算力约为4000个量子比特。目前量子计算机尚未达到这一水平。据估计,我们可能在2023年看到这一能力,而这些机器要变得可靠还需要更长时间。然而,较弱的加密算法将更早面临威胁,而当今所有方法的时间窗口显然正在迅速缩短。

简而言之,如果没有抗量子密码学和安全措施,目前或未来在公共信道上传输的所有信息都将面临被窃听的风险。即使今天安全的加密数据,也可能在具备足够容量的可用量子计算机出现后,被存储起来以供日后解密。

此外,由于被篡改的数据可能无法被察觉,所传输信息的完整性和真实性将无法得到保障。这违反了企业、伦理和法律层面对数据隐私与安全的要求。

好消息是,谷歌和微软等公司已在开发抗量子加密算法。但这些算法仍处于理论和测试阶段。主要挑战在于如何将这些新方法改造并融入现有系统。

那么,哪些内容应受到这些抗量子算法的保护?欧洲电信标准化协会提出了以下关键基础设施清单:

• 政府和军事通信

• 金融和银行交易

• 医疗数据和医疗记录的保密性

• 云端个人数据存储

• 机密企业网络的访问

量子计算是一项令人振奋的发展,将带来无限机遇。为使其安全且可持续,我们必须以量子比特为榜样。我们的关注点不能非此即彼,在力量与安全之间二选一,而必须同时兼顾两者。

抗量子安全的竞赛已经开始,但企业不能袖手旁观。依赖数据安全传输的企业,尤其是金融行业的企业,应密切关注形势发展,并着手制定计划,待抗量子算法推出后向其迁移。

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