量子計算機無可比擬的計算能力,，給密碼學界帶來了種種隱憂,。在量子計算面前,，加密技術可能會敗下陣來。因而有業(yè)內人士表示,，如果有人利用量子計算機作惡,，當前的加密措施很可能形同虛設，難以起到有效的防護作用,。

就在不久前,，黑莓公司宣布開發(fā)出具有“量子抗性”的數字簽名，并表示要把這項技術添加到加密工具中,。數字簽名是一種除原始作者外,，任何人都不能更改軟件內容的加密方法,。

所謂“量子抗性”數字簽名，抗的就是量子計算,。這一技術的推出,，顯示出量子計算已經對現有的加密方式產生了威脅。那么,，這種威脅是如何產生的,？該“量子抗性”數字簽名的技術原理又是什么？

新舊博弈,，量子計算潛力遠超傳統(tǒng)計算

數據加密的基本過程是,，對原文和加密密鑰以某種算法進行處理，從而獲得一段不可讀的代碼,，即為密文,，此為加密過程。當密文經由網絡傳輸給收信方,，收信方可通過解密密鑰和加密算法的逆運算,，解密算法，使密文轉變成原本的明文內容,，此為解密過程,。無論是加密還是解密過程，其中都涉及大量的計算工作,。

當前，密碼體制分為對稱式和非對稱式兩類,。若加密密鑰和解密密鑰相同,，其為對稱密碼體制。該技術的特點是算法公開,、加密效率高,，但安全性低。若加密密鑰和解密密鑰不同,，則為非對稱密碼體制,。在傳輸過程中，加密密鑰可被公開,，而解密密鑰則被收信方單獨持有,。

“量子計算不同于傳統(tǒng)的計算方式，傳統(tǒng)計算是基于0和1的二維計算,，而量子則可實現N維并行運算,，在運算效率方面的潛力大大超過傳統(tǒng)計算方式?！睗O翁信息技術股份有限公司總裁郭剛在接受科技日報記者采訪時說,。

“量子計算速度非?？欤坏┝孔佑嬎銠C開始被大規(guī)模使用,，就能輕易破解一些加密算法,，使其喪失防護能力?！惫鶆傉f,。

曾有研究人員計算過，分解一個二進制位數為100的數N,，假設量子計算機和經典計算機的運算速度均是1010次/秒,，由于量子計算能夠進行并行運算，每次量子運算可一并處理2100個數據,。因此,，最終結果：經典計算機用時為1027秒，量子計算機用時僅為10-10秒,。

直面挑戰(zhàn),，以其人之道還治其人之身

在郭剛看來，量子計算技術未來一定會趨于成熟,，科研人員也正在針對量子計算的威脅,，設計與之抗衡的加密算法，從多維度保護數據安全,，“以其人之道,，還治其人之身”。

密碼研究者發(fā)現,，目前量子算法并不能對所有加密算法都形成沖擊,。比如涉及到格基向量、非線性方程組等計算方式的加密算法,，在面對量子計算挑戰(zhàn)時就能做到“穩(wěn)如泰山”,。在運算求解這些問題時，與傳統(tǒng)計算方式相比,，量子計算并無明顯優(yōu)勢,。

此番黑莓公司提出的“量子抗性”數字簽名就是一個典型的例子?！霸摷夹g可能采用了對量子計算‘免疫’的算法,，因而量子計算對其不起作用，故可以做到除原始作者外任何人都無法篡改軟件內容,?！惫鶆偙硎尽?/p>

可以預見，量子計算將會對人工智能,、材料設計,、藥物合成等領域產生巨大影響，也會給傳統(tǒng)密碼學帶來沖擊,。不過,，隨著抗量子密碼體制的逐漸崛起，一股與之抗衡的力量也在潛滋暗長,，為維護網絡安全貢獻力量,。