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后量子密码学

Wikipedia · 2026-06-17 维基百科 👁 1 阅读

后量子密码学（，缩写：），又称為防量子、量子安全、抗量子计算，是密码学的一个研究领域，专门研究能够抵抗量子计算机進行密码分析攻擊的加密算法（特别是公钥加密算法）。计算机与互联网领域广泛使用的公钥加密算法均基于三个计算难题：整数分解问题、离散对数问题或椭圆曲线离散对数问题。然而，这些难题均可使用量子计算机并应用秀尔算法破解，或是比秀爾算法更快，需求量子位元更少的其他演算法破解。

雖然到2023年為止，量子電腦的電腦性能還無法破解一般使用的加密算法，不過密碼學研究者已在考慮Y2Q或是Q-Day，也就是可以用量子電腦破解目前使用演算法的一天，並為了那一天設計無法用量子電腦破解的新加密演算法。透過2006年起舉辦的一系列PQCrypto學術研討會，欧洲电信标准协会（ETSI）舉辦的數個Quantum Safe Cryptography工作坊，以及，后量子密码学上上的研究已受到學術界及產業界的注意。據傳目前存在，廣泛的先竊取，後解密程式也視為是早期推動後量子密碼學的動力之一，因為目前記錄的資料可能在未來都仍是敏感資料。

目前量子計算的攻擊主要是針對公鑰演算法，大部份目前使用的對稱密鑰加密以及散列函數比較可以抵擋量子電腦的攻擊。量子的格罗弗算法確實可以加速對於對稱加密的攻擊，但密鑰長度加倍即可有效抵抗此攻擊。後量子的對稱密碼學和現行的對稱密碼學差異不大。

美國國家標準技術研究所（NIST）提出了頭三個後量子加密標準的正式版本。

公钥密码学
在公钥加密方面，后量子密码学的研究方向包括了、容错学习问题（LWE）、、、编码密码学（Code-based Cryptography）与。密码学家认为，基于这些计算难题有望构建出不受量子计算机的威胁的公钥加密系统，替代现有的方案。

安全規約
在密碼學研究中，我們希望找到與特定演算法等價、且已知的數學難題。當這個等價的數學難題之解法被提出，就意味著該密碼演算法是可行、可被計算的。這個尋找等價數學難題的研究領域就被稱為安全規約（security reductions）。
格密碼學
環容錯學習問題（Ring-LWE signature）
NTRU
BLISS
多變數密碼學
不平衡油醋系統（Unbalanced Oil and Vinegar signature scheme, UOV）
雜湊密碼學
墨克簽章架構（Merkle signature scheme）
編碼密碼學
McEliece密碼系統
RLCE
超奇異橢圓曲線同源密碼學
超奇異橢圓曲線同源密鑰交換（Supersingular isogeny key exchange,SIDH）
参见
*

  • 量子密碼學－基於量子力學的密碼學

参考资料
外部鏈接

#密码学 #后量子密码学

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