密碼學與量子計算炒作

現在還不是采用后量子密碼術的時候了 - 太多東西還在空中。但是,您可以通過確保您的基礎架構靈活來開始做好準備

如果你相信量子計算的炒作,在幾年內我們將實現“量子至上” - 意味著量子計算機將能夠進行經典計算基礎設施無法實現的計算 - 并且在10年內所有加密將被打破為結果。這種炒作是由爭奪資金的研究人員,銷售量子后安全加密的公司,以及沒有人能說他們實際上是錯誤的。

一方面,我們不相信大規模的量子計算機(至少在一個足以破壞密碼學的規模)將永遠建立起來。另一方面,它們是可能的,但我們認為它們不會很快發生。

那些告訴我們量子至上即將到來并且所有加密技術即將被打破的人呢?他們是恐懼販子。首先,量子至上并不意味著計算機將足夠強大以破壞密碼學。其次,我們聽過和說過的可靠的研究人員說,在量子計算中還有很多重要的問題需要解決。但如果他們在描述量子計算時繼續使用“可能”這個詞,實際上并不能說他們錯了。

那么,我們現在應該對潛在的“量子威脅”做些什么呢?首先,密碼學研究社區應該關注后量子安全密碼學。好消息是,這項工作已持續多年并且正在進行中。這個研究社區的作用是確保我們在未來幾十年內擁有我們所需的密碼學,并且他們正在認真對待這個問題。(作為旁注,據我們所知,對稱加密和消息認證代碼不會被量子計算機破壞。)其次,密碼學研究社區應該開始考慮標準化,以便企業在量子威脅確實真實的情況下做好準備。再一次,好消息是NIST已經開始了這個過程。

但所有這一切都與“社區”應該做的事情有關。您應該怎么做 - 作為使用加密技術來保護您的業務的人 - 做什么?讓我們從你不應該做的事開始。在標準化完成之前,您不應該購買后量子加密等。如果您需要加密必須保密20年的東西怎么辦?可能你仍然應該拖延。但是,如果您非常擔心,可以使用結合后量子和經典方案的方法進行加密。這種方法需要攻擊者打破這兩種方案才能學習任何東西。

這是所提出的方法,因為盡管我們對已經提出的后量子安全方案有信心,但它們的研究不如RSA和ECC。除此之外,這會影響我們對所需密鑰大小的理解。如果你堅持現在向前邁進,我建議使用經過學術驗證的后量子方案和經典方案,如上所述。

雖然我認為現在大多數組織都不應該部署后量子安全密碼術,但每個人都應該做一件事:將您的加密基礎設施轉換為“敏捷”的基礎設施 - 也就是說,可以相對輕松地切換算法,密鑰長度等。當算法和長度硬連接到代碼中時,改變的成本和復雜性可能是壓倒性的。這就是為什么人們在破碎后繼續使用MD5和SHA1的原因。

除了量子計算問題之外,加密敏捷性是一個重要的屬性,因為算法有時會被破壞,有時需要更新密鑰和其他長度。因此,即使量子計算從未發生過,你也會幫自己一個忙。但如果確實如此,你就會做好準備,并且你將能夠用當時最知名的方案取代你現有的方案。

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