【導(dǎo)讀】由于擁有強(qiáng)大的運(yùn)算能力，量子計(jì)算機(jī)具有破解現(xiàn)行各種加密算法的破壞性潛力。英飛凌科技股份公司已準(zhǔn)備好從現(xiàn)今的安全協(xié)議平穩(wěn)過(guò)渡至新一代后量子加密技術(shù)（PQC）。英飛凌現(xiàn)已成功實(shí)現(xiàn)PQC在市售非接觸式安全芯片上的首次實(shí)施，就像用于電子身份證件一樣。這使得英飛凌在可對(duì)抗量子計(jì)算能力的加密領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
英飛凌智能卡與安全事業(yè)部總裁Stefan Hofschen表示：“后量子密碼在非接觸式安全芯片上的實(shí)施，使英飛凌在這一領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。我們的安全解決方案依賴(lài)于可信和標(biāo)準(zhǔn)化的私鑰和公鑰算法。為了更好地應(yīng)對(duì)未來(lái)的安全威脅，我們一如既往地與學(xué)術(shù)界、客戶(hù)和合作伙伴開(kāi)展合作。我們推動(dòng)出臺(tái)可在小型嵌入式終端上安全高效執(zhí)行的未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)。”
量子計(jì)算機(jī)對(duì)當(dāng)今密碼技術(shù)的攻擊預(yù)計(jì)會(huì)在未來(lái)15到20年內(nèi)變成現(xiàn)實(shí)。一經(jīng)面世，量子計(jì)算機(jī)即能以比現(xiàn)有計(jì)算機(jī)更快的速度完成某些計(jì)算，甚至威脅到當(dāng)前最知名的安全算法，如RSA和ECC。目前，傳輸層安全（TLS）、S/MIME或PGP/GPG等各種互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)利用基于RSA或ECC的加密方法來(lái)保護(hù)智能卡、計(jì)算機(jī)、服務(wù)器或工業(yè)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。眾所周知的示例有以“https”開(kāi)頭的網(wǎng)上銀行或手機(jī)上的“即時(shí)通信”加密等。
芯片存儲(chǔ)容量和計(jì)算時(shí)間是關(guān)鍵
英飛凌慕尼黑總部及奧地利格拉茨非接觸式技術(shù)研究中心的安全專(zhuān)家在這一領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。他們?cè)谑惺鄯墙佑|式智能卡芯片上實(shí)施了后量子密鑰交換方案。密鑰交換方案用于在雙方之間建立加密通道。部署的算法是“New Hope”算法，這也是由谷歌在Chrome瀏覽器開(kāi)發(fā)版本上成功開(kāi)發(fā)出的抗量子密碼系統(tǒng)。
參與共同開(kāi)發(fā)New Hope算法的來(lái)自英飛凌智能卡與安全事業(yè)部的Thomas Pöppelmann指出：“量子計(jì)算機(jī)的可怕幽靈讓學(xué)術(shù)界和IT行業(yè)保持高度警惕。在英飛凌，我們很自豪率先在非接觸式智能卡上實(shí)施PQC。我們面臨的挑戰(zhàn)包括以較小芯片尺寸和有限的存儲(chǔ)容量來(lái)存儲(chǔ)和執(zhí)行這種復(fù)雜的算法，以及兼顧交易速度。”Thomas Pöppelmann及其合作研究人員因開(kāi)發(fā)出New Hope而榮獲久負(fù)盛名的2016年Facebook互聯(lián)網(wǎng)防御獎(jiǎng)。
在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，PQC所實(shí)現(xiàn)的安全水平可以與RSA和ECC在現(xiàn)今的傳統(tǒng)計(jì)算領(lǐng)域所實(shí)現(xiàn)的安全水平相媲美。不過(guò)，為對(duì)抗量子計(jì)算能力，密鑰長(zhǎng)度需要長(zhǎng)于常規(guī)的RSA的2048位或ECC的256位。盡管如此，英飛凌的科研人員能夠在無(wú)需額外存儲(chǔ)空間和更大芯片尺寸的情況下，在市售安全芯片上部署New Hope算法。
預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化組織將會(huì)在政府和行業(yè)強(qiáng)制遷移之前，在未來(lái)幾年內(nèi)就一個(gè)或多個(gè)PQC算法取得一致意見(jiàn)。英飛凌積極參與開(kāi)發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，為的是實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過(guò)渡，并應(yīng)對(duì)在量子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)時(shí)可能面臨的安全挑戰(zhàn)。
關(guān)于量子計(jì)算機(jī)
量子計(jì)算機(jī)利用“量子”，量子能以任何疊加而不是常規(guī)設(shè)備中的位（0或1）存在。因此，某些計(jì)算可以并行執(zhí)行，并且比以前更快，從而解決目前不可企及的常規(guī)計(jì)算能力的諸多問(wèn)題。量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度要快幾千倍，這就帶來(lái)了全新的可能性，譬如，搜索大型數(shù)據(jù)庫(kù)，支持化學(xué)或物理模擬，設(shè)計(jì)材料（material design）等。不過(guò)，這種運(yùn)行能力也有助于對(duì)當(dāng)前使用的加密算法進(jìn)行解碼，而這如用現(xiàn)有的技術(shù)來(lái)解碼幾乎是不可能的。
