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(3)通信开销合理:实践中⼏乎不会使⽤⼀个公钥/密⽂⼤⼩达到⼏ M
甚⾄更⼤的算法。⽬前的 RSA-2048 公钥⼤⼩约为 256 bytes,椭圆曲线⼤约为
64 bytes。最好的后量⼦密码算法的公钥⼤⼩在 1KB 左右
(4)可被⽤作现有算法和协议的直接代替,例如:公钥加密、密钥交换、数字
签名等
(5)更⼴应⽤场景:例如:同态加密 (Homomorphic
Encryption)、属性加密 (Attribute-based Encryption)、函数加密(Functional
Encryption)、不可区分混淆 (Indistinguishability Obfuscation) 等⾼级密码学应⽤
下图是 NIST 总结的后量⼦密码技术和应⽤栈:
1.1.4,什么时候需要?
这是不容易取得⼀致结论的地⽅,主要原因在于:
(1)对⼤型且稳定的量⼦计算机被建造出来的时间预估:未来 10 年左右
(2)新⼀代密码算法需要多久被确定,以及在真实世界中被应⽤
直观的结论是:我们要在现有密码算法被攻破前做好准备,尽管什么时间被攻
破⽆⼈能给出准确的时间。做好准备是指,后量⼦算法从研究到真正被实际应
⽤和部署,⽽⾮局限在学术界的研究领域。
值得注意的是,2015 年 8 ⽉,美国国家安全局 (NSA)
迁移⾄可以抵抗量⼦计算机攻击的算法。有意思的是,作为破解加密通讯和密
码算法的最⼤组织,NSA
站出来号召采⽤后量⼦密码算法。不知道他们是不是已经在现有的密码破解领
域取得了极⼤的突破?
IAD will initiate a transition to quantum resistant algorithms in the not too distant
future. Based on experience in deploying Suite B, we have determined to start
planning and communicating early about the upcoming transition to quantum
resistant algorithms." -- NSA
1.2,研究现状
1.2.1,概况
密码学界很早就在研究可以抵抗量⼦计算机攻击的密码算法,最早可以追溯到