14、基于代码的后量子密码技术：数字签名

基于代码的后量子密码技术：数字签名

1. 引言

量子密码学是一种在信息加密和传输中融入量子力学标准的技术，旨在防止包括拥有量子计算能力的人员在内的未授权访问。它利用量子计算机的独特能力，简化了众多密码操作的开发和执行。量子计算机可能会中断现有的公钥加密算法，因此我们急需向能够抵御量子攻击的加密技术过渡。

量子密码学通过光纤电缆使用单个光子传输数据，其安全性依赖于量子力学的特性：
- 粒子可以同时存在于多个位置或状态。
- 观察量子属性会改变或干扰它。
- 粒子无法被复制。

这些特性使得在不干扰系统的情况下测量量子态变得困难。光子因其行为已知且是光纤中的数据载体，被广泛应用于量子密码学。量子密钥分发（QKD）是量子密码学的一个著名应用，它提供了一种安全的密钥交换方法。

例如，假设有一个窃听者Eve，她试图监听通信，但由于无法确认每个光子使用的偏振器类型，最终会错误地生成密钥。而Alice和Bob能够察觉到Eve的监听，因为Eve的观察会改变光子的状态。

量子安全密码学（后量子密码学）和量子密钥分发是两个重要的应用领域。随着量子计算机能力的快速提升，它们能够解决传统计算机难以处理的复杂问题。预计在未来5 - 10年内，量子计算机将能够破解常见的基于数学的加密算法。因此，工程师需要采取措施应对当前加密标准面临的攻击，确保PKI系统和数据的安全。

2. 证书类型

2.1 传统证书

传统PKI证书使用现有的ECC或RSA加密算法，目前是加密数字身份的主要方式。大多数PKI系统将在很长一段时间内继续使用传统证书，但由于量子计算机的发展，它们在未来可能会过时