量子计算机无与伦比的计算能力给密码学界带来了各种各样的担忧。面对量子计算，加密技术可能会失败。因此，一些业内人士表示，如果有人使用量子计算机作恶，当前的加密措施可能无用，难以发挥有效的保护作用。
不久前，黑莓宣布开发量子抗性数字签名，并表示将该技术添加到加密工具中。数字签名是一种加密方法，除了原始作者，没有人能更改软件内容。
所谓量子抗性数字签名，抗量子计算。该技术的引入表明，量子计算对现有的加密方法构成了威胁。那么，这种威胁是如何产生的呢？量子抗性数字签名的技术原理是什么？
量子计算的潜力远远超过传统计算
数据加密的基本过程是用某种算法处理原文和加密钥，以获得不可读的代码，即加密过程。当密文通过网络传输给收件人时，收件人可以通过解密钥和加密算法的反向操作将密文转换为原始的明文内容，即解密过程。加密和解密过程都涉及到大量的计算工作。
目前，密码系统分为对称和非对称。如果加密密钥与解密钥相同，则为对称密码系统。该技术具有算法开放、加密效率高、安全性低的特点。如果加密密钥不同于解密钥，则为非对称密码系统。在传输过程中，加密密钥可以打开，而解密钥由收件人单独持有。
渔翁信息技术有限公司总裁郭刚在接受《科技日报》采访时表示：量子计算不同于传统的计算方法。传统的计算是基于0和1的二维计算，而量子可以实现ND并行计算，其计算效率的潜力远远超过传统的计算方法。
郭刚说：量子计算速度很快，一旦量子计算机开始大规模使用，就很容易破解一些加密算法，使其失去保护能力。
研究人员计算分解二进制位数为100的数字N，假设量子计算机和经典计算机的运行速度为1010次/秒，因为量子计算可以并行运行，每次量子计算可以共同处理2100个数据。因此，最终结果：经典计算机需要1027秒，量子计算机只需要10-10秒。
直面挑战，以其人之道还治其人之身
郭刚认为，未来量子计算技术将趋于成熟，研究人员也在设计与量子计算威胁竞争的加密算法，从多维度保护数据安全，以人为本，治人为本。
密码研究人员发现，目前的量子算法并不影响所有的加密算法。例如，加密算法涉及格基向量、非线性方程组等计算方法， 面对量子计算的挑战，我们可以像泰山一样稳定。与传统的计算方法相比，量子计算没有明显的优势。
黑莓提出的量子抗性数字签名就是一个典型的例子。郭刚说：该技术可能采用量子计算的‘免疫’算法，因此量子计算不起作用，因此除原作者外，任何人都不能篡改软件内容。
可以预见，量子计算将对人工智能、材料设计、药物合成等领域产生巨大影响，也将对传统密码学产生影响。然而，随着抗量子密码系统的逐渐崛起，一股与之竞争的力量也在暗中生长，为维护网络安全做出了贡献。
来源:科技日报
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