18、量子抗性密码学：抵御量子计算威胁的新防线

量子抗性密码学：抵御量子计算威胁的新防线

1. 引言

随着量子计算技术的飞速发展，传统密码学面临着前所未有的挑战。量子计算机强大的计算能力可能会使现有的加密算法变得脆弱不堪。为了应对这一挑战，量子抗性密码学应运而生。本文将介绍几种主要的量子抗性密码学算法及其特点。

2. 多元密码学

2.1 基本概念

多元密码学（Multivariate Cryptography）基于多元多项式数学方程，如 (x + y + z = n) 来构建加密原语。它也被称为多元二次（MQ）多项式方程密码学，因为至少有一个变量被提升到二次方（例如 (x^2 + y + z = n)）。正确创建的多元密码学无法在多项式时间内求解，并且不依赖大素数进行保护，因此被认为具有量子抗性。

2.2 算法类型

多元密码学包括 HFE、Gui、Balanced Oil & Vinegar、Unbalanced Oil & Vinegar 和 Tame Transformation Signature 等。提交的多元数字签名方案包括 GeMSS、LUOV、MQDSS 和 Rainbow 等。其中，Rainbow 是 Unbalanced Oil & Vinegar 的多层实现。

3. 超奇异椭圆曲线同源密码学

3.1 基本原理

超奇异椭圆曲线同源密码学（Supersingular Elliptic Curve Isogeny Cryptography）依赖于创建超奇异椭圆曲线和同源图的数学方程和算法来进行加密保护。椭圆曲线由代表不自我相交的代数曲线的数学公式创建（