自这些早期的理论工作以来，量子计算取得了显着的进步，127 年 IBM 的 2021 量子位 Eagle 处理器凸显了这一点。尽管取得了这些进步，但量子计算机对密码系统的实际威胁在现阶段仍然停留在理论上。
我们还研究了公钥基础设施（PKI）随着时间的推移而改变。惠特菲尔德·迪菲 (Whitfield Diffie) 和马丁·赫尔曼 (Martin Hellman) 提出了 PKI 1976 年。这是一个开创性的想法，为安全数字通信奠定了基础。通过使用一组数学上链接的密钥（一个私有密钥和一个公共密钥）PKI 帮助数字交易安全、电子邮件、数字签名和许多其他重要的网络服务正常运行。这种双密钥框架能够有效防御许多安全威胁，在互联程度越来越高的世界中实现私人联系和数据保护。
然而，量子计算的兴起对标准提供的安全保证构成了重大威胁。 PKI 系统。凭借其令人难以置信的计算能力，量子领域可以穿透堡垒 PKI 已建设多年。这可能使我们的数字世界面临前所未有的安全威胁。
在本文中，我们将探讨量子计算如何危及传统安全基础设施 PKI，研究潜在的对策，并讨论 SSL.com 在帮助组织度过这一充满挑战的转型过程中的重要作用。
量子威胁： PKI 量子计算导致系统面临危险
尽管量子计算有潜力改进技术并帮助解决问题，但它对标准的安全构成了重大威胁 PKI 系统。问题源于以下事实：某些加密方法（例如 RSA 和椭圆曲线加密 (ECC)）并不那么安全。
在过去的计算机时代，RSA 和 ECC 是数字安全的支柱。 RSA，以其创建者 Rivest、Shamir 和 Adleman 的名字命名。它基于这样一个事实：大数的因式分解很难在计算机上完成，并且大多数人认为经典计算机无法做到这一点。同样，ECC 也是基于计算有限域中离散对数的艰巨任务。安全密钥交换 PKI 系统是我们现代数字安全基础设施的重要组成部分，它基于这些数学问题，这些问题很容易设置，但很难解决。
但量子世界的规则是不同的。输入 Shor 算法。 1994 年，数学家 Peter Shor 提出了一种量子算法，可以比任何已知的经典算法更快地分解大数并计算离散对数。这使得基于 RSA 和 ECC 的 PKI 系统易受攻击。如果有一台足够强大的量子计算机，肖尔的算法可以从公钥中找出私钥。这会破坏隐私 PKI 系统的目的是保护。
恐惧不仅仅是一个想法。美国国家标准与技术研究院 (NIST) 2021 年的一项研究表明，量子计算机能够破解许多领域常用的 RSA-2048 加密技术。 PKI 系统，可能会在未来二十年内出现。
这一预测表明量子计算对我们当前的威胁是多么严重和紧迫 PKI 系统群岛
因此，随着量子计算的前景从理论转向现实世界，我们数字世界的安全正面临危险。那么，我们如何才能在不危及我们的数字安全系统的情况下驾驭这场即将到来的量子革命呢？这成为最重要的问题。
SSL.com 如何帮助应对量子威胁？
在数字安全至关重要的时代，引人入胜的量子革命给全球组织带来了重大挑战预测和应对量子威胁、转向新的加密范式以及跟上不断变化的监管环境都是需要付出很大努力的事情知识和战略远见。
凭借其悠久的业务历史和广泛的服务，SSL.com 为这些问题提供了强大的解决方案。作为数字安全领域的可靠合作伙伴，SSL.com 帮助客户了解量子计算对其当前的意义 PKI 系统以及如何规划可以处理量子计算的未来。
SSL.com 提供的咨询服务超出了理论范围。该公司利用其技术知识提供适合每个企业需求的实用、可行的策略。 SSL.com 通过帮助客户选择量子计算机无法破解的算法、深入培训 IT 团队以及在过渡期间提供持续支持，确保平稳、安全地过渡到抗量子基础设施。
SSL.com 服务的主要目标是让事情变得更容易理解。由于其复杂的思想和规则，量子世界对许多人来说可能看起来很可怕。但 SSL.com 感到自豪的是，它使这些复杂的信息变得易于理解。这样，客户就可以做出好的选择，顺利地切换到量子计算机无法破解的密码系统。
SSL.com 让企业做好应对量子威胁的准备，并让他们做好应对的准备。 SSL.com 利用量子革命问题帮助组织提高数字安全性。
应对量子威胁：后量子密码学 (PQC) 的解决方案
后量子密码学（PQC），也称为抗量子密码学，是解决量子计算带来的问题的一种潜在方法。 PQC 是确保数字通信安全的下一步。它通过创建新的密码系统来实现这一点，该系统可以抵御传统计算机和量子计算机的攻击。
基于格的密码学是 PQC 中更有趣的方法之一。该方法利用了高维空间中的晶格问题很困难并且在经典世界或量子世界中都没有好的答案的事实。这使得基于格的密码学成为制作无法被量子计算机破解的密码系统的良好选择。
多元多项式方程是多元密码学的基础，多元密码学是另一种方法。这种加密信息的方法是安全的，因为很难求解小域上的多元方程组。经典计算机可以快速构建此类系统，但即使是量子计算机也很难修复它们。
基于哈希的密码学是第三种方法，是继量子计算机之后最古老且研究最深入的密码学使用方法之一。基于哈希的系统使用加密哈希函数背后的思想，已被证明可以免受量子威胁。因此，对于想要保护其加密系统免受量子威胁的公司来说，它们是一个经过验证的选择。
这些 PQC 技术共同为密码系统的新时代铺平了道路，该系统可能能够跟上量子计算的进步。另一方面，探索和使用这些方法需要大量的技术知识和仔细的规划，而 SSL.com 是唯一能够提供这些知识的公司。
政府需要了解的有关量子密码学的知识
采用后量子密码学不仅仅是技术问题；也是一个问题。还有很多法律和安全问题需要考虑。由于 PQC 是一个相对较新的领域，标准和规则仍在制定和正式制定中。这创造了一个不断变化的环境，组织必须学会驾驭。
全球多个监管团体和标准组织，例如 在美国，正在努力制定PQC标准。随着这些准则的生效，组织将需要确保其加密系统遵循这些准则，平衡更高安全性的需求与遵守法规的需求。
此外，转向 PQC 可能会使组织更难遵守隐私和数据保护法，例如 在欧盟。组织需要考虑如何确保变革顺利进行而不降低数据安全标准。
最近的进展包括 NIST 的后量子加密标准，例如纳入 Crystals-Kyber 和 Crystals-Dilithium，这对于组织的协调至关重要，特别是在依赖强大加密来保护数据的行业中。
SSL.com 可以帮助公司找到应对所有这些挑战的方法。 SSL.com 可以提供有关更改 PQC 标准和规则的专家建议，帮助企业在过渡过程中保持合规性。凭借公司的技术知识和对监管环境的深入了解，组织可以自信地转向抗量子密码学，而无需牺牲合规性要求。
案例研究：用后量子密码学应对量子威胁
后量子密码学（PQC）开始展示它如何在现实世界中使用，这表明转向 PQC 是可能且必要的。在数字世界中，有许多案例研究和实验表明这是事实。
2022 年，谷歌在其 Chrome Canary 浏览器中试用了 PQC。这是一个很好的例子。在这个试点项目中，谷歌与一家名为 CECPQ2 的后量子密码学初创公司合作，开发了一种适用于后量子加密的密钥交换算法。该测试实施展示了在广泛使用的 Web 应用程序中使用 PQC 的效果，并展示了一些未来的选择。
然而，过渡到 PQC 并非没有挑战。为了确保新的加密系统安全且运行良好，仔细规划、测试和关注它非常重要。组织还必须确保他们的新系统在变更阶段仍然可以与旧的非 PQC 系统通信。这称为“向后兼容性”。
SSL.com 可以帮助组织处理这些问题，因为它拥有大量的知识和诀窍。 SSL.com 通过提供涵盖整个过渡过程（从制定计划到付诸实施并提供持续支持）的咨询服务，确保其客户能够自信地采用 PQC，同时最大限度地降低风险和干扰。
SSL.com 团队的专家利用他们对加密系统和 PQC 技术的深入了解，提出满足每家公司独特需求的定制解决方案。对于希望在面对量子计算时保护其加密未来的组织来说，SSL.com 是一个很好的合作伙伴，因为他们在帮助客户应对复杂的数字变革方面拥有良好的记录。
词汇表
| 按揭年数 | 定义 |
|---|---|
| 量子威胁 | 量子计算对传统数字安全措施构成的潜在危险。 |
| 量子计算 | 一种利用量子位（qubit）而不是经典位来执行计算的计算类型。 |
| 叠加与纠缠 | 量子力学的两个基本原理，允许量子位同时存在于多种状态，并且无论距离如何，都可以瞬时连接。 |
| 公钥基础结构（PKI) | 创建、管理、分发、使用、存储和撤销数字证书以及管理公钥加密所需的一组角色、策略、硬件、软件和过程。 |
| RSA 和 ECC（椭圆曲线加密） | 公钥密码学中使用的密码算法。 RSA基于大数分解，ECC基于解决椭圆曲线离散对数问题的难度。 |
| 绍尔算法 | Peter Shor 开发的一种量子算法，用于有效分解大数，这可能会危及 RSA 加密。 |
| 美国国家标准技术研究院（NIST） | 制定技术、测量和标准指南的美国机构。 |
| SSL.com | 一家提供数字安全解决方案的公司，包括有关过渡到抗量子加密系统的建议。 |
| 后量子密码学 (PQC) | 人们认为可以安全抵御经典和量子计算机攻击的加密方法。 |
| 基于格的密码学 | 一种密码学形式，被认为可以抵抗经典计算机和量子计算机的攻击。 |
| 多元密码学 | 一种基于多元方程组求解难度的加密方法。 |
| 基于哈希的密码学 | 它是后量子加密最古老的方法之一，它使用加密哈希函数来保护数据。 |
| 通用数据保护条例(GDPR) | 该法规要求企业在欧盟成员国境内进行的交易中保护欧盟公民的个人数据和隐私。 |
| 向后兼容性 | 系统与同一系统的旧版本交互的能力。 |
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自然不是经典的，该死，如果你想模拟自然，你最好把它做成量子力学——理查德·费曼，美国理论物理学家
随着量子转变的推进，数字世界正处于巨大变化的边缘。量子计算可能会带来强大计算的新时代，但它也给我们当前的安全系统蒙上了长长的阴影。但如果我们使用 PQC，我们就可以利用这个问题作为一个机会，让我们的数字安全在量子时代变得更加强大。
考虑到技术的复杂性以及规则的不断变化，迈向抗量子的未来似乎很困难。但有了正确的帮助和知识，这种改变可以以安全有效的方式实现。 SSL.com 是这一量子之旅的绝佳合作伙伴，因为它拥有经过验证的行业知识、全套服务以及对客户成功的承诺。
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