数字加密和量子计算

 行业动态     |      2020-06-04 05:41

为了理解为什么量子计算机是这样的威胁,首先记住数字加密是如何工作的很有帮助。如今,网络上使用两种主要的加密类型:对称和非对称。

前者要求交易中的两方均具有共享的加密密钥。另一方面,后者是指交易,其中发件人使用公开可用的密钥来加密消息,而接收者使用解密消息所需的相应私钥。有时,这两种方法会结合使用,例如安全HTTPS协议或通常称为SSL / TLS加密的情况。

从技术上讲,只要有足够的时间和计算能力,就可以破坏任何一种加密方式。但是,根据设计,最常见的加密算法RSA和椭圆曲线密码术中使用的加密密钥非常长,RSA的十进制数字约为617。常规计算机将花费数千甚至数百万年的时间来运行这种密钥的可能排列。

因此,目前无法通过所谓的“强力”攻击来破坏非对称加密协议。取而代之的是,黑客依赖这样一个事实,即许多公司没有投资培训其员工的基本网络安全,而是会发送网络钓鱼电子邮件来尝试获得访问权限。但是,一旦量子计算机成为主流,这种方法可能会发生巨大变化。

但是,并非每种加密类型都依赖于密钥的公开交换。公钥加密部分地依赖于非对称加密,其中一些密钥是公共的,而另一些则保持私有。这是必要的,因为不可能在相距较远的两个用户之间安全地交换加密密钥。

相反,对称加密不需要公开发送密钥,在这种情况下,量子计算算法可能会破坏密钥。相反,它们要求消息的发送者和接收者亲自交换加密密钥。另外,它们可用于根本不发送数据的情况,例如存储在数据库中的数据。

该密钥本质上是秘密的,因此可以保护用户数据的安全。实际上,只要此密钥相对于消息而言足够长且仅使用一次,则无论是经典计算机还是量子计算机,它都是坚不可摧的。

结果,正如麻省理工学院指出的那样,量子计算机主要是对非对称加密协议而不是对称系统的威胁。寻找具有量子抗性算法的私有安全通道来交换加密密钥可能会带来挑战,但可能有必要。