量子電腦即將問世。這對網路安全意味著什麽？

主流量子計算可能還有幾十年的時間，但其破解加密的能力意味著研究人員現在正在研究如何提高量子時代的安全性。

現代電腦從根本上改變了人們的日常生活，且每天都在變得更加強大。你現在正在用來閱讀這篇文章的智慧型手機，可能比幾十年前的超級電腦也更強大。

但即使是今天最強大的電腦也有很大的局限性。

那麽，這就是量子電腦的用武之地了 —— 這是一個利用量子力學定律來開啟計算能力指數增長的研究領域。透過量子計算，藥物發現、疫苗研究、金融建模、天氣預報以及幾乎任何需要巨大計算能力的領域都可能大大加速。

量子電腦也可以用來破解世界上一些最常見的加密演算法。

加密有兩大類。

第一種是對稱加密（symmetrical encryption）或專有金鑰加密（private key encryption）。可以這樣理解：你鎖門的時候用的鑰匙，同樣也是開鎖用的鑰匙。當使用相同的金鑰加密和解密資訊，並且只有少數人有權存取時，這稱為對稱加密。同樣，你的房子的鑰匙通常自己是不會分發給你不信任的人的。

非對稱（Asymmetrical）或公鑰加密（public key cryptography）允許您使用不同的金鑰加密和解密資訊，其中一個金鑰是公開分發的。把公鑰想象成一把鑰匙，有人可以用它鎖上門，但不能開鎖。或者是能夠開啟門，但不能鎖門。這個系統有點復雜，但實際上你只需要知道一件事情：這種型別的加密技術允許你安全地與你從未見過的人進行業務往來。

根據IEEE會員Jonathan Katz的說法，每當傳輸層安全用於加密的網路連線時，都會部署公鑰加密，包括公鑰加密和數位簽名。所有主要公司都使用數位簽名來驗證其程式碼更新。

對稱金鑰加密通常比非對稱公鑰加密更難破解。

Katz表示：「30多年來，人們已經知道，大規模通用量子電腦的存在將使現有的公鑰加密（加密和數位簽名）不安全。雖然這聽起來很糟糕，但請註意，目前尚不清楚這種量子電腦何時可用。」

許多專家認為，在未來二十年內，能夠打破現代密碼學的大規模通用量子電腦將面世。

IEEE高級會員Kevin Curran說：「密碼界開始將註意力集中在後量子密碼術（post-quantum cryptography）上，但需要時間來提高效率和建立信心。還需要時間來提高後量子密碼術的可用性。」

這其中的挑戰之一是：無論使用何種系統，都必須在支撐當今互聯網的復雜生態系中工作。

Curran表示：「我們很可能會發現，我們實際上並不需要後量子密碼術。但風險可能太大，無法承擔。如果我們現在不進行這項研究，那麽我們可能會失去這一領域多年的關鍵研究。」

而另一個問題是：一些數據可能非常有價值，值得等待解密。

Katz說：「問題的一部份在於，攻擊者現在可以記錄和儲存加密數據，然後使用量子電腦——當量子電腦可用時——破壞加密並恢復底層數據。因此，需要保密20年以上的數據需要使用針對量子電腦的安全技術進行保護。」

後量子密碼術的競賽正在進行，並且沒有跡象表明它會在短期內放緩。