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分析:量子计算对 128 位对称密钥不构成威胁,后量子密码学存在恐慌误读
比推消息,密码学工程师 Filippo Valsorda 撰文论证,现实中的量子计算机即使按照最乐观的发展速度,也无法在可预见未来破解 128 位对称加密,当前的后量子密码学存在恐慌误读。其在《量子计算机对 128 位对称密钥不构成威胁》中表示,量子计算机对 128 位对称密钥(如 AES-128)不构成实际威胁,业界无需为此升级密钥长度。
Filippo Valsorda 指出,许多人担心量子计算机会通过 Grover 算法将对称密钥的有效安全强度减半,造成 128 位密钥只提供 64 位安全性,这是错误的,该误解源于忽略了 Grover 算法在实际攻击中的关键限制。Grover 算法的主要问题是无法有效并行。其步骤必须串行执行,强行并行化会急剧增加总计算成本。即使使用理想化的量子计算机,破解一个 AES-128 密钥所需的总计算量也是天文数字,大约需要约 2¹⁰⁴·⁵次操作,比破解当前非对称加密算法的成本高出数十亿倍,完全不现实。目前美国 NIST、德国 BSI 等标准机构及量子密码学专家均明确表示,AES-128 等算法足以抵御已知量子攻击,并将其作为后量子安全的基准。NIST 在官方问答中直接建议不应为应对量子威胁而加倍 AES 密钥长度。
Filippo Valsorda 最终建议,当前后量子迁移的唯一紧迫任务是替换易受攻击的非对称加密(如 RSA、ECDSA)。将有限资源用于升级对称密钥(如从 128 位升至 256 位)是不必要的,会分散精力、增加系统复杂性和协调成本,应全力聚焦于真正需要更换的部分。
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