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第十五屆中國密碼學(xué)會年會圓滿召開，威廉希尔分享抗量子遷移前沿觀點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間: 2022-12-12

由國家密碼管理局指導(dǎo)，中國密碼學(xué)會主辦、山東大學(xué)承辦的2022第十五屆中國密碼學(xué)會年會(ChinaCrypt2022)于12月10日至11日在線上成功召開。會上，多位國內(nèi)外頂尖學(xué)者、密碼院士專家等業(yè)界翹楚作了特邀報(bào)告，分享密碼行業(yè)前沿學(xué)術(shù)成果。北京威廉希尔股份有限公司（簡稱：威廉希尔）研究院院長夏魯寧受邀出席本次大會，并發(fā)表了“PKI向抗量子密碼遷移的工程化思考”的主題演講。他指出，量子計(jì)算對傳統(tǒng)公鑰密碼體系安全性的威脅日漸迫切，推進(jìn)公鑰密碼的基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用向抗量子密碼遷移勢在必行。

夏魯寧提到，1994年數(shù)學(xué)家Peter Shor提出了一種可利用量子計(jì)算機(jī)破解當(dāng)前廣泛使用的公鑰密碼系統(tǒng)的算法。PKI及其應(yīng)用大量使用這些公鑰密碼算法，如被破解，就使得偽造簽名、篡改合同、破譯加密信息等攻擊易于發(fā)生。因此，PKI及其應(yīng)用盡早考慮向抗量子公鑰密碼（PQC）遷移，是基于安全的重要考慮。

夏魯寧認(rèn)為，當(dāng)前抗量子公鑰密碼的標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)進(jìn)入加速階段，但即便抗量子公鑰算法成熟了，應(yīng)用系統(tǒng)如何遷移仍是不可忽視的問題，尤其是長期有效的電子簽名文件和容易被“現(xiàn)在下載將來解密”（Harvest-then-decrypt）的網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)，其巨大的存量使得向抗量子公鑰密碼的遷移策略更加復(fù)雜，但需求更加迫切。

在電子簽名類應(yīng)用的抗量子遷移上，夏魯寧提出了兩種思路：一是“續(xù)命”思路，使用新的抗量子公鑰密碼算法，在舊有公鑰算法仍安全的過渡期間，為原始內(nèi)容包裹上帶時(shí)間的證明，證明其內(nèi)容是在舊有公鑰算法被破解之前發(fā)生的；二是“重生”思路，對原有電子簽名上下文信息通過其它渠道妥善進(jìn)行管理，在電子簽名數(shù)據(jù)因舊有公鑰算法失效時(shí)，利用上下文信息構(gòu)建基于新算法的電子簽名。無論選擇哪種方式，抗量子遷移的效果取決于“受信任”的第三方提供的信任管理平臺、信任管理服務(wù)及運(yùn)營管理體系。

在網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)安全的抗量子遷移上，夏魯寧認(rèn)為目前廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議（如TLS、TLCP）面臨“現(xiàn)在下載將來解密”攻擊的嚴(yán)重威脅，因此網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議需要適當(dāng)改造以實(shí)現(xiàn)抗量子的“前向安全性”。夏魯寧介紹了AsiaCCS2013上由日本密碼學(xué)家提出的一種思路，其特點(diǎn)是只在網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的密鑰協(xié)商中，增加臨時(shí)的抗量子公私鑰的使用，而不改變使用現(xiàn)有公鑰算法的其他部分。這種改動，不必依賴 PKI基礎(chǔ)設(shè)施首先完成向抗量子的遷移，因此有很好的短期可實(shí)現(xiàn)性。

最后，夏魯寧總結(jié)到，PKI及其應(yīng)用向抗量子密碼遷移并非一蹴而就，對遷移帶來的安全性、時(shí)空效率、產(chǎn)業(yè)生態(tài)需求等方面的影響，都需要逐步深入分析。未來，威廉希尔仍會深耕鉆研自主創(chuàng)新，積極探索數(shù)據(jù)安全及信任體系的最佳實(shí)踐，為密碼應(yīng)用的抗量子遷移提供更多可靠思路，推動我國密碼應(yīng)用的創(chuàng)新發(fā)展。

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