古有飞鸽,现有网络,在知识经济为基础的信息化社会中,保障网络信息安全无疑成为成为国与国之间无形的较量。小到个人通讯,大到机要信息传输,信息安全对于国家安全和经济活动正常运转至关重要。密码学作为保障网络与信息安全的理论基础,在确保消息的机密性、完整性、不可否认性以及身份认证等方面发挥着重要作用。然而,随着量子技术的发展,量子计算能够破解当前基于数学复杂性理论的加密算法,对密码学的威胁不断显现。有加密就有破译,这是一场没有硝烟的“暗战”。从中国古代的阴书、阴符到凯撒密码再到二战时德国制造的号称“史上最难破解”的恩尼格玛密码机都难逃被破译的宿命。因此,在量子信息时代来临之前,如何能够有效抵御量子攻击就成了不得不面对的问题之一。
01.量子计算所带来的威胁
量子计算机攻破密码算法需要同时具备两个条件:
可威胁传统密码的 Shor 算法
1994 年,美国科学家 Peter Shor 提出了著名的 Shor 算法,在理论上展示了一个足够强大的量子计算机能将质因数分解的时间复杂性降到多项式时间内。Shor 算法的出现,意味着 RSA 加密在理论上已经不再安全。随着量子计算软硬件技术飞速发展,现代密码体系的崩溃也不再是理论上的风险。以 RSA-2048 算法为例&#