金科专家微讲堂 | ⑤ 抗量子密码技术

各位朋友，大家好。我是北京信安世纪科技股份有限公司的叶鹏，主要从事信息安全相关工作。

今天跟大家分享一下“抗量子密码技术”。首先，我们先说一下什么是量子？量子是现代物理的重要概念。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把这个最小单位称为量子。其特性是不可克隆、具备叠加态、具有不确定性、不可探测。

利用量子特性和规律以实现数学和逻辑运算、处理和储存信息的计算机，被成为量子计算机。它利用量子比特来处理数据、进行计算，利用量子的叠加态特性，实现海量信息的快速并行计算。例如，在大数分解运算中，分解一个300位的大数，传统计算机需要运算15万年，而量子计算机则只需要1秒钟。

那么简单介绍了量子、量子计算机，再来说说密码，密码是指采用特定变换的方法对信息进行加密保护、安全认证的技术、产品和服务。我们生活中常说的密码，例如电子邮箱的密码，是被邮箱系统所认定的一段特定符号，从信息安全角度讲，应该称为口令，而非实际意义上的密码。

我们所使用的银行卡内置了密码芯片，主要是采用对称密码和非对称密码保护我们的资金账户安全。例如3DES密码算法、RSA密码算法、椭圆曲线密码算法、SM系列国产密码算法

以RSA密码算法为例，它的安全性是基于大数分解困难性问题而设计的，以现有的计算机能力，无法短时间内实现破解，以保证基于RSA密码算法保护信息的安全性。

综上所述，量子、量子计算机技术的飞速发展，对现代密码体系产生了冲击。若量子计算机技术成熟、并实现商用，那么对现代密码体系是毁灭性的打击。

那么如何应对这种局面呢？大家不用担心，信息安全领域永远是存在矛与盾的技术对抗。面对量子计算机对现代密码体系的冲击，信息安全从业专家设计出抗量子密码技术。

抗量子密码（又称后量子密码）是能够抵抗量子计算机对现有密码算法攻击的新一代密码算法。目前，抗量子密码算法研究方向包括基于哈希的抗量子密码算法、基于编码的抗量子密码算法、基于多变量的抗量子密码算法、基于格的抗量子密码算法等。

这些抗量子密码算法的研究与实现仍然是基于数学难题进行设计实现，只是对比现代密码体系所使用的数学难题更加不易被量子计算机攻破。其特性具有更高的安全性，即抗量子特性、更广的兼容性，兼容现有密码应用体系、更强大的扩展性。

当然，大家也不用过于担心，目前，量子计算技术、抗量子密码技术仍然在不断的研究、发展和尝试应用的过程中，仍无法进行商用和普及。但面对未来量子计算机的强大计算能力，对于现代密码体系的冲击，抗量子密码技术为信息安全领域提供了一条可选择的、具有很高价值的技术路线。