近日，中國上海大學王潮教授的研究團隊在《計算機學報》上發(fā)表了一篇名為《基于D-Wave量子計算機的量子退火公鑰加密攻擊算法》的論文，首次用量子計算機攻破RSA密鑰，引發(fā)了全球網絡安全業(yè)界對量子計算破解傳統(tǒng)加密技術的(再次)恐慌和熱議。

　　全球加密系統(tǒng)面臨“量子危機”

　　近年來，量子計算的快速發(fā)展正引發(fā)全球網絡安全領域的廣泛關注和擔憂。王潮教授的研究顯示，D-Wave量子退火技術可將加密攻擊轉化為組合優(yōu)化問題，使得破解難度顯著降低，破譯密鑰的性能大幅度超過其它各類量子計算，可用于攻擊如RSA這樣的經典加密方法。

　　研究人員首次在D-Wave Advantage上實現了50比特RSA整數分解，這為量子計算能夠處理復雜加密問題提供了有力證明，同時也意味著未來使用RSA、ECC(橢圓曲線密碼學)等算法保護敏感信息的系統(tǒng)(例如軍用通信和金融系統(tǒng))，可能會面臨量子計算的巨大威脅。

　　除了RSA之外，研究人員還針對多種高級加密標準(AES)算法進行了攻擊測試，包括Present、Rectangle和Gift-64等區(qū)塊密碼。研究指出，這些廣泛應用于全球信息保護的加密算法同樣可能成為量子計算攻擊的目標。

　　這一發(fā)現使得加密領域的專家們警覺起來。Everest集團的高級分析師Prabhjyot Kaur指出：“當前企業(yè)依賴的許多加密算法是基于經典計算機難以高效解決的數學問題。然而，隨著量子計算技術的推進，這些算法的安全性正受到威脅。”她進一步強調，開發(fā)量子安全或后量子加密解決方案已迫在眉睫。

　　長期以來，人們認為量子計算短時間內不會突破現有的加密算法，中國學者的研究表明，這一威脅可能比預計的要早得多。Kaur表示：“量子計算的飛速進展將對數據安全、隱私保護以及企業(yè)的核心加密原則——機密性、完整性和認證性帶來嚴重威脅。”

　　抗量子加密迫在眉睫

　　隨著量子計算技術的崛起，全球許多企業(yè)和研究機構已經開始致力于開發(fā)量子安全加密方法。王潮教授團隊的研究凸顯出，這些保護措施的實施不容拖延。

　　企業(yè)如今必須重新評估其加密方法，尤其是針對未來量子技術可能帶來的攻擊。正如研究團隊所警告的那樣：“如今加密的數據，未來有可能被對手通過量子計算技術解密。企業(yè)需要認真考慮如何在量子攻擊變成現實之前保障數據安全。”

　　抗量子加密的引入需要從基礎設施、硬件、軟件等多方面進行全面更新，目前全球絕大多數組織尚未做好全面過渡的準備。此外，不同國家和行業(yè)的技術成熟度參差不齊，這也意味著全球抗量子加密技術的部署將是一項長期且復雜的過程。

　　標準話語權爭奪激烈

　　量子安全加密的部署和普及需要標準先行，抗量子加密算法的標準化不僅是技術競爭，也是國家安全、經濟利益和國際關系的博弈，各國對標準話語權的爭奪也空前激烈。

　　NIST(美國國家標準與技術研究院)早在2016年就啟動了抗量子加密算法的標準化項目，旨在開發(fā)能夠抵御量子計算攻擊的新一代加密技術。經過多年的評審與篩選，今年8月NIST正式敲定了首批三項用于應對量子計算威脅的加密算法，這標志著全球首批后量子(post-quantum)安全加密標準的誕生。

　　中科學院等國內機構也正在研發(fā)自己的抗量子加密算法，并且中國在2022年加入了NIST抗量子加密算法候選名單。中國的抗量子加密標準化工作與國際標準并行推進，通過量子技術的自主研發(fā)和標準化，確保未來量子時代在信息安全上的獨立性。

　　歐盟在量子安全領域同樣非常活躍，并提出了自己的抗量子加密標準化計劃。盡管歐盟參與了NIST的標準化項目，但其在量子技術領域推動的研究與發(fā)展表明，歐盟希望在未來的全球標準制定中保持獨立性與競爭力。

　　歐盟委員會正在通過其“量子旗艦計劃”(Quantum Flagship)支持量子技術的研發(fā)，其中包括抗量子加密算法的研究。歐盟還通過歐盟網絡安全機構(ENISA)對抗量子加密技術進行研究和推廣，確保其在歐洲市場的采用與實施。