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量子浪潮之外,后量子密码的防御革命与探索之旅
2026-04-16 00:28:06

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什么是后量子密码?


后量子密码是能够抵抗量子计算机对现有密码算法RSA D-H ECC等攻击的新一代密码算法,后量子密码也称之为“抗量子密码”Post-quantum Cryptography (PQC)。


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后量子公钥密码技术主要有


基于格、哈希、编码、多变量、同源等


01


基于Hash算法构造的签名体制


最经典的是Merkle-hash树签名体制,该体制不依赖于大整数分解和离散对数等难解问题,而是依赖于Hash算法的抗碰撞性,所以被认为可以抵抗量子计算攻击。

02


基于编码的后量子算法


是基于编码理论上的数学困难问题而设计的密码体制。它的数学困难问题包括有:界编码解码问题、随机线性编码解码问题、列表解码问题等。这类算法的缺点在于其公钥尺寸过大。

03


基于格的公钥密码体制


是指基于格理论的数学困难问题构造的密码体制。格理论的数学困难问题主要有:最短向量问题SVP、最近向量问题CVP等,这些问题被认为能够抵抗量子计算攻击。

04


多变量公钥密码体制


基于有限域上的多元二次多项式方程组的难解性。由于shor算法,Grover算法对这类方程的求解问题无法实施有效攻击,因此被认为能够抗量子计算攻击。


多变量的算法的计算速度快,但公钥尺寸过大,因此适用于无需频繁进行公钥传输的应用场景。

05


基于椭圆曲线同源的后量子密码算法


具有极小的密钥大小,但其计算效率较低。


因此,基于格的密码算法因其在量子安全性、空间效率、时间效率上往往可取得较好的平衡,被认为是最有前景的后量子公钥密码方向之一。


在量子计算机攻击的到来之前

后量子密码的应用

前景广阔且迫在眉睫

⬇️



1、关键基础设施保护


电网、交通、通信等国家关键基础设施依赖长期安全的加密。PQC将升级其安全协议,防止量子计算机未来窃听或破坏控制指令。


2、金融安全


银行交易、数字支付、证券交易等高度依赖数字签名和加密。PQC确保金融交易记录、客户数据和支付指令在量子时代依然无法被破解,维护市场信任。


3、物联网安全


海量物联网设备生命周期长,算力有限,轻量级PQC算法能为其提供长期的端到端通信加密和设备身份认证,保护智能家居,工业控制等场景。


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PQC的应用核心在于,为现有依赖公钥加密和数字签名的领域,在量子威胁到来前,构建新的量子安全的信任基石。后量子密码算法是未来最为前沿的密码技术,将对现有的公钥密码体制产生极为重要而深远的影响。



来源:云南省国家密码管理局


来源:云南网
责任编辑:曹亚辉
审核:迟学斌

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