中国研究人员利用D-Wave量子退火处理器最近取得的突破,成功分解了一个22位RSA整数,这是一个重要的进展,表明量子计算机有可能挑战当前的加密标准。虽然22位密钥与现代加密相比很小,但这一成就预示着全球数据安全面临越来越大的威胁,并强调了组织迫切需要采用后量子密码学。
主要收获
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量子退火的威力:该团队将分解问题重新定义为二次无约束二元优化(QUBO)问题,D-Wave的Advantage系统旨在通过找到最低能量状态来解决该问题。这种方法使他们能够克服以前在用量子退火器分解RSA整数方面的限制。
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超越RSA:同样的方法也应用于其他加密算法,特别是像Present和Rectangle这样的替换-置换网络(SPN)密码,这标志着真正的量子计算机首次对这些广泛使用的算法构成实质性威胁。
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扩展潜力:虽然22位密钥与当今生产中使用的2048位密钥相去甚远,但该方法能够超越以前的19位演示,加上噪声抑制的改进,预示着未来分解更大密钥的途径。
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对数据安全的影响:专家警告说,量子计算机的进步对各种企业的数据安全和隐私构成严重威胁,强调需要采取积极措施。
量子飞跃:中国RSA突破
上海大学的中国研究人员在王超的带领下,在量子计算方面取得了显著进展,分解了一个22位RSA整数。这是使用D-Wave Systems量子退火处理器实现的,这一壮举此前曾抵制过类似的硬件。这项发表在《中国计算机学报》上的进展,突显了量子技术在解决复杂密码学问题方面不断发展的能力。
退火与Shor算法
这项突破利用了量子退火,这与更具理论性的Shor算法不同。虽然在通用门式量子机器上运行的Shor算法理论上可以在多项式时间内分解RSA,但这些机器仍然面临着显著的纠错挑战。D-Wave的退火器虽然不是通用的,但为某些优化问题提供了更实用的方法,拥有超过5000个量子位,并在极冷的条件下运行。
后量子密码学的紧迫性
标准化机构并没有等待大规模量子计算机的出现。美国国家标准与技术研究院(NIST)已经发布了后量子密码学的初步联邦标准(FIPS 203、204和205),并选择了HQC作为下一波。这种积极主动的立场是出于对对手可能已经收集加密数据以供未来解密的担忧,这种策略被称为“现在攻击,稍后解密”。
为量子未来做准备
企业被敦促将密码更新视为一个多年的基础设施项目。主要建议包括:
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内部审计:识别所有使用易受攻击算法(如RSA和ECC)的情况。
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量子安全库:开始测试量子安全库,如Open Quantum Safe。
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混合密钥交换:部署结合经典和量子安全方法的混合方法。
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密码敏捷性:实施允许轻松交换加密算法而无需大量重新设计的系统。
虽然大密钥RSA目前仍然安全,但量子计算的快速发展需要立即采取行动,以长期保护敏感数据。
来源
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中国用量子计算机破解RSA加密,Earth.com。
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