54、后量子密码学与COVID-19警报注入的安全分析

后量子密码学与COVID-19警报注入的安全分析

1. COVID-19警报注入攻击及其影响

在疫情期间，针对COVID - 19警报系统的攻击引发了诸多安全问题。这种攻击所需设备少、速度快，任何人都可以实施，甚至能大规模进行。人们可能出于不同目的在自己手机上生成虚假警报，比如吓唬家人朋友、向雇主出示以请假，或者为了在新冠检测中获得优先资格，但这会导致医疗系统拥堵。

在意大利，当用户收到警报时，卫生部会收到通知。由于这些通知是匿名的，当局很难区分真假警报。恐怖分子和犯罪分子可能会在自己控制的手机上生成虚假警报，让意大利卫生当局误以为有更多高危人群，从而促使当局做出激进的政治决策。

此外，一种名为“时间机器”的技术还可用于侵犯隐私和识别智能手机。在主动攻击中，攻击者能识别过去、未来的智能手机，甚至为它们分配唯一编号。不过，这项技术也有积极用途，可用于离线测试GAEN系统，因为GAEN并非开源，谷歌和苹果仅允许卫生当局访问其API，所以该技术有助于了解那些未公开的细节。

2. 后量子密码学概述

后量子密码学在过去十年经历了爆发式发展，从一个非常理论化和数学化的领域演变成一个庞大的研究领域，涵盖了抗侧信道的嵌入式实现、大规模部署测试和标准化工作。

由于Shor发现了用于分解和离散对数问题的多项式时间量子算法，研究人员开始寻找应对大规模量子计算机出现的方法。解决方案是基于假设对量子计算机具有抗性的问题设计的加密方案，如与格或哈希函数相关的问题。后量子密码学（PQC）是一个涵盖这些方案设计、实现和集成的统称。

本次研究做了两个选择：一是将研究范围限制在签名和密钥建立方案，因为它们是大多数协议的核心，不涉及更