量子計算被預測將擁有遠超傳統計算機數千倍的算力，這將帶來巨大的機會。然而，它也帶來了重大的且緊迫的風險。雖然量子計算的大規模普及仍需數年，但一些預測認為，到本十年末它就可能引發顛覆性影響。不過，它被惡意行為者和網絡犯罪分子利用的潛在風險，實際上已經可以預見。
量子攻擊的危險是現實且迫在眉睫的。解決方案就在于后量子密碼學（PQC）。
我們需要一種新的密碼學方法，而且迫在眉睫
當下普遍認為，量子計算很快將使現有形式的非對稱密碼學變得不再安全，包括 RSA 加密算法（Rivest-Shamir-Adleman） 和 ECC（橢圓曲線密碼學）。
量子攻擊將由一臺具備密碼學相關能力的量子計算機（CRQC）實施，這類計算機能夠運行旨在破解傳統密碼學的算法。
這樣的計算機可用于多種攻擊場景：針對用于確保設備安全的硬件和固件數字簽名，針對用于保護數據的密鑰建立和加密機制，以及偽造合法密鑰所有者的數字簽名。
如果認為這一威脅還要幾年后才會出現，無疑是自滿懈怠，因為惡意行為者已經能夠接觸到 CRQC 的潛在能力。如今，在“先收集，后解密”（HNDL，harvest now, decrypt later）網絡攻擊中，犯罪分子正在竊取原本安全加密的數據——從密碼登錄信息到醫療數據都包括在內——并相信未來 CRQC 將賦予他們解密這些數據的能力。
后量子密碼學登場
后量子密碼學（PQC）必須成為每個企業或組織的優先事項。
PQC 有時也被稱為 “量子安全密碼學” 或 “抗量子密碼學” 。其算法將取代當今用于密鑰建立和數字簽名的脆弱算法。
PQC 算法基于一些數學問題設計，這些問題對于經典計算機和量子計算機來說都被認為難以求解。然而，它們并不一定能直接替換當前的安全算法。系統運營者必須現在就開始遷移到 PQC。
包括美國國家安全局（NSA）、美國國家標準與技術研究院（NIST）以及歐盟網絡安全局（ENISA）在內的國際安全機構，已經為 PQC 的實施制定了明確的時間表。
NIST 建議在 2035 年前廣泛采用 PQC，并從 2030 年起逐步淘汰經典密碼學，到 2035 年完全禁用。ENISA 要求最遲在 2030 年底前部署 PQC 防護，以應對包括 HNDL 攻擊在內的任何攻擊。NSA 規定，2027 年之后采購的任何基礎設施技術都必須支持 PQC，而所有不支持 PQC 的基礎設施應在 2031 年底前逐步淘汰。
歐盟本身也表示，所有成員國都應在 2026 年底前開始向 PQC 過渡，關鍵實體應盡快得到保護。來自 18 個歐盟成員國網絡安全機構的一份聯合聲明也清楚闡明了風險規模以及所需的緊迫性。該聲明還強烈建議盡快、并最遲在 2030 年前防范 HNDL 攻擊。
立即行動起來，刻不容緩。
PQC 算法的開發與實施
除了制定 PQC 實施時間表外，像 NIST 這樣的國家和國際安全組織也在發布 PQC 算法的初步標準。確保符合這些標準的解決方案今天就可用至關重要，這樣產品設計人員才能立即構建防護能力和韌性，同時也能隨著未來最佳實踐的發展而持續演進。
顯然，量子計算的發展以及網絡安全影響都在快速變化。鑒于這種動態性，敏捷性至關重要。硬件需要盡快具備 PQC 就緒能力，同時還要能夠提供與之配套的憑證，并支持所謂“加密敏捷”的軟件升級，以便隨著 PQC 算法和解決方案的發展與標準化持續支持其應用。
半導體行業已經在開發用于加密、哈希、消息認證和數字簽名的 PQC 安全算法。在未來一年中，意法半導體將繼續推出更新的密碼庫、軟件和硬件，并針對特定行業進行定制，以支持 PQC 就緒。
量子計算或許屬于未來，但 PQC 需要從今天開始
ST始終對技術創新的潛力充滿樂觀。量子計算有潛力像 40 多年前的個人計算機一樣，帶來深遠變革——也許影響還會更大。
然而，我們不能忽視量子計算同樣帶來的重大風險，而且這些風險的到來會比其大規模普及更早。
由量子能力驅動的網絡攻擊可能影響幾乎所有聯網設備。對于今天就已上市、生命周期將延續到量子計算時代之后的產品而言，PQC 就緒性至關重要。
