量子計算機離真正派上用場還有時日，但國際密碼學界已經(jīng)“未雨綢繆”，為量子計算機可能帶來的沖擊做起準備。6日，由歐洲電信標準化協(xié)會主辦的第六屆量子安全國際會議在京開幕。會上，中國科學院信息工程研究所副所長荊繼武表示，中國或?qū)⒂?022年左右開展抗量子密碼算法標準化工作，于2025年左右實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用落地。

所謂抗量子密碼算法，抗的就是量子計算機。量子計算機的信息單位是量子比特。和經(jīng)典計算機不同，量子比特能表示“0”，也能表示“1”，還能表示“0”和“1”的疊加態(tài)。基于這一特性，量子計算機的運算能力可以遠超過經(jīng)典計算機。于是，面對量子計算機，傳統(tǒng)加密算法筑起的城墻就顯得“四處漏風”。

“有人打過一個比方，現(xiàn)在是算法和口訣都有了，但是算盤還沒有造出來。”荊繼武說，沒有“算盤”，也不妨礙大家根據(jù)成熟的量子理論先行打造防御量子計算機的“盾”。

此前，公眾聽說更多的概念可能是量子通信。我國已經(jīng)建設(shè)完成了千公里級量子保密通信干線“京滬干線”。那么，有了量子通信，為什么還要強調(diào)抗量子密碼算法?

重慶大學信息物理社會可信服務(wù)計算教育部重點實驗室主任向宏告訴科技日報記者，世界各國目前在工程上實施的量子通信，本質(zhì)上都是進行傳統(tǒng)加密通信時的密鑰分發(fā)。量子密鑰分發(fā)的原理是發(fā)送方和接收方采用單光子狀態(tài)作為信息載體來建立密鑰協(xié)商。基于量子物理原理，單光子不可分割、不可復制也無法被精確測量，在理論上能夠保證，一旦有人竊聽就能發(fā)現(xiàn)密鑰“被盜”。

但實現(xiàn)量子密鑰分發(fā)，需要建立專門的量子通信網(wǎng)絡(luò)，投入不菲，不可能用它來替換現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)。所以，未來量子密鑰分發(fā)將和抗量子密碼算法一道，為信息安全保駕護航。前者可以用于金融等高安全領(lǐng)域，后者可提供商業(yè)性的加密、個人認證服務(wù)。

在量子通信的國際競爭中，我國走在前列;但在抗量子密碼算法領(lǐng)域，我國與國外仍有差距。“目前的差距大概在十年左右。”向宏說，要做好抗量子密碼算法研究，我國最缺的是人才，尤其是缺少精通數(shù)學和量子物理這兩大基礎(chǔ)學科的復合型人才。

荊繼武表示，我國在抗量子密碼算法上還沒有真正的原創(chuàng)性成果，基本在做跟蹤研究。但他個人認為，我國可在2020年左右做出抗量子密碼機和密碼模塊，在2022年啟動抗量子密碼的標準化程序。

此前，美國國家標準與技術(shù)研究院面向全球征集抗量子密碼算法項目，收到的82個算法中，首輪公布前即淘汰了13個，剩下的69個算法中，目前已有5個因被攻破而撤回。“中國團隊也提交了3個算法。”荊繼武說。而征集算法的目的，就是要遴選出算法標準。

國家密碼管理局商用密碼管理辦公室主任張平武在大會上指出，中國密碼登上國際標準化舞臺的時間較晚，但在國際密碼標準化活動中已經(jīng)嶄露頭角。他透露，由中國科研團隊提出的《量子密鑰分發(fā)設(shè)備的安全要求和測評方法》，已于10月初結(jié)束的ISO/IEC JTC1 SC 27挪威會議上成功進入NWIP(新工作項目提案)投票階段。“我們會一如既往地對包括量子計算在內(nèi)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展予以政策支持，吸引更多力量關(guān)注和投入到中國量子和抗量子密碼研究中來，推動具有中國特色的量子密碼應(yīng)用實施落地。”張平武強調(diào)。

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