量子計(jì)算強(qiáng)“矛”將至 網(wǎng)絡(luò)空間鑄“盾”在即

――我國啟動“新型數(shù)據(jù)保護(hù)密碼算法研究”

隨著量子計(jì)算的不斷突破，其計(jì)算機(jī)能力的大幅躍升將為網(wǎng)絡(luò)安全帶來新挑戰(zhàn)――許多加密算法將會變得相當(dāng)脆弱。未來，如何應(yīng)對量子計(jì)算對數(shù)據(jù)的“暴力解密”？當(dāng)前移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)快速融合發(fā)展，對密碼算法能力提出的新挑戰(zhàn)如何應(yīng)對？

日前，為應(yīng)對量子計(jì)算攻擊威脅，移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等領(lǐng)域數(shù)據(jù)可信融合安全挑戰(zhàn)，國家“網(wǎng)絡(luò)空間安全”重點(diǎn)專項(xiàng)中唯一的密碼算法項(xiàng)目“新型數(shù)據(jù)保護(hù)密碼算法研究”項(xiàng)目在成都啟動。

由中國電子科技集團(tuán)公司第三十研究所牽頭的該項(xiàng)目，通過創(chuàng)新密碼理論，發(fā)展新的密碼技術(shù)體制，設(shè)計(jì)新型密碼算法等，為我國建立新型密碼算法體系，形成網(wǎng)絡(luò)空間安全的密碼核心技術(shù)。

未雨綢繆 應(yīng)對“后量子時代”顛覆性威脅

“算法是‘國之重器’。后量子時代的顛覆性技術(shù)正推動密碼算法設(shè)計(jì)和應(yīng)用躍升到新的臺階?！表?xiàng)目專家咨詢委員會組長、中國工程院院士蔡吉人說，項(xiàng)目的啟動將推動密碼算法設(shè)計(jì)和應(yīng)用的跨越式發(fā)展，有效應(yīng)對量子計(jì)算和新型攻擊技術(shù)帶來的安全挑戰(zhàn)，解決委托計(jì)算服務(wù)中可編程密碼的實(shí)用化問題，全面提升開放融合環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全保護(hù)能力。

“量子計(jì)算技術(shù)快速發(fā)展對密碼技術(shù)產(chǎn)生極大的威脅和挑戰(zhàn)，一旦實(shí)用化量子計(jì)算出現(xiàn)，將導(dǎo)致基于離散對數(shù)、整數(shù)分解的公鑰密碼體制直接被快速攻破，意味著當(dāng)前所使用的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)不再安全。為應(yīng)對此顛覆式威脅，美國和歐洲已經(jīng)啟動了抗量子計(jì)算攻擊的密碼算法標(biāo)準(zhǔn)化工作。”項(xiàng)目參與者、中科院軟件研究所副總工張振峰說，該項(xiàng)目將在我國開展抗量子計(jì)算攻擊的對稱和非對稱密碼算法體系和自主標(biāo)準(zhǔn)草案工作，建立量子安全模型和歸約方法，突破抗量子算法設(shè)計(jì)與量子復(fù)雜度分析理論的技術(shù)瓶頸。

按照部署，未來該項(xiàng)目將從通信安全、計(jì)算安全、存儲安全、密鑰建立和認(rèn)證、密碼資源保護(hù)5個維度建立安全的開放融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，重點(diǎn)解決云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜環(huán)境下協(xié)作通信與處理的安全需求，及量子計(jì)算技術(shù)發(fā)展對密碼的安全性構(gòu)成新的威脅。其中，擬解決的兩大重點(diǎn)科學(xué)問題包括“組件化可變密碼算法設(shè)計(jì)與安全性評估”和“密文可編程數(shù)據(jù)安全存儲與計(jì)算”。

“上述兩大問題，即是通過基于密碼變換基礎(chǔ)組件和用戶定制化需求的現(xiàn)場可重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)密碼算法動態(tài)可變和安全性可控；通過密文編程指令控制密文操作和信息獲取以實(shí)現(xiàn)對密文數(shù)據(jù)的透明化處理?！睆堈穹逭f。

面向挑戰(zhàn) 為數(shù)據(jù)可信融合“保駕護(hù)航”

同時，針對移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)快速融合發(fā)展對密碼算法能力提出的新挑戰(zhàn)，項(xiàng)目也將開展一系列研究。

“隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新的計(jì)算和服務(wù)模式建立，用戶將喪失數(shù)據(jù)控制權(quán)和隱私保護(hù)可信能力，這極大需要加密技術(shù)和處理功能的融合。”張振峰說，該項(xiàng)目將開展密文可編程計(jì)算和存儲密碼技術(shù)，既確保數(shù)據(jù)被加密保護(hù)，又保證數(shù)據(jù)可處理能力，建立全程密態(tài)的數(shù)據(jù)防護(hù)方法。

“而物聯(lián)網(wǎng)面臨著節(jié)點(diǎn)資源、體積、功耗受限和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、復(fù)雜度提升的安全挑戰(zhàn)，并具有大連接、異構(gòu)數(shù)據(jù)、時延復(fù)雜特點(diǎn)。這對密碼算法的應(yīng)用環(huán)境和設(shè)計(jì)需求帶來新的要求?！彼f，該項(xiàng)目將開展輕量級密碼算法和協(xié)議研究，設(shè)計(jì)適宜物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的密碼方案?！”緢笥浾?盛 利

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