由于谷歌的“铃木”和中国的“九章”都取得了“量子优势”,量子计算可以有效地解决大数因子分解和大数据搜索问题,从而对经典密码算法的安全构成极大威胁。抵抗量子计算威胁和实现信息安全的机制主要有两种:一种是量子密码学,如具有信息论安全性的量子密钥分发(QKD);第二种是后量子密码(PQC),如晶格密码。目前,已有的量子计算算法无法有效地求解。
研究人员采用一种新的基于后量子公钥算法和PKI结构的安全认证方案对经典QKD信道进行认证。只要PQC算法在认证过程中是安全的,即使认证后PQC被破解,也不会影响QKD密钥的安全性,PQC的安全性可以保证这一点。通过实验验证了PQC技术在QKD网络设备认证中的应用,大大提高了QKD认证过程的可操作性和效率。
在这项研究工作中,两种看似完全不同的技术首次融合,技术优势互补。PQC用于解决QKD预置密钥的密钥问题,而QKD弥补了PQC长期存在的安全性问题。这两种技术的结合最终保证了网络系统的安全性。这一成果为解决预置密钥的关键问题提供了有效的途径,将极大地促进和提升QKD的应用前景。