里程碑！美国将向全球公布3种新加密演算法

英国《金融时报》6日报道，美国在防范数位数据主流加密技术遭次世代量子运算破解上，即将达到里程碑：美国国家标准与技术研究院（NIST）将公布3种新的加密演算法，让各国政府和企业可用来保护数据，免于遭新兴量子黑客攻击。

美国国家标准与技术研究院为商务部下辖机构，这3项加密标准已于去年公开征求意见，现在就等最终批准。美国联邦政府机关将被要求使用这些新的加密演算法，民间企业虽无义务跟进，但是过去NIST在密码学方面的领导性行动都受到美国和其他地方许多组织遵循。

量子电脑的革命性潜力在于突破传统电脑二进制的运算，仅允许每个基本资讯单位位元同时间状态只能为0或1两者其一，而量子电脑的“量子位元”（qubit）可以同时是0和1，意味著处理任务的速度将呈几何级数增加，例如找出破解长期有效的数据保护方法之道。

不过，量子位元须在量子叠加和量子纠缠状态下才能运用，目前量子位元仅能短时间维持量子态，会为运算带来误差或“杂讯”，因此量子电脑离商业化还有一段距离。美国数学家秀尔（Peter Shor）30年前在理论上证明，只要稳定的量子位元数量够多，量子电脑就能破解传统密码学所依赖的数学问题。达成这一步被称为“量子日”（Q-day），尽管目前还不存在具备此等能力的量子电脑，但是科技的进步将使“Q日”终将来临。

为了因应“量子日”来临，当前密码学的革命正在加紧脚步，而NIST即将公布的新演算法，是该机构为后量子密码学时代做准备的一环。

NIST后量子密码学标准化程序负责人穆迪（Dustin Moody）指出，目前如金融交易、医疗资讯等许多透过网络进行的活动以及安全，都是透过密码学加以保护，“这会是一场庞大且昂贵的变革，需要新的解决方案来防范未来量子电脑的攻击”。

英国行动电话巨擘伏德风集团研发部门负责人伊贝森（Luke Ibbetson）指出，目前即使意识到威胁，也并非人人都愿意采取行动，NIST新加密演算法的最终定案，将是全球为密码学新时代做准备的一个关键时刻，“有点像是起跑的信号枪响”，应会促使至今袖手旁观的人动起来。

NIST新加密标准也将激发下一代密码学最佳类型的辩论。除了利用古典运算防范量子运算解密，一些研究人员也正在开发利用量子纠缠现象的“量子密钥分发（quantum key distribution）”技术。专家认为，下一代密码学可能会根据使用情况和使用者的不同，混合使用古典和量子运算技术。