传统的计算机加密系统通常基于大素数分解来生成密钥,但它无法抵御量子计算机的攻击。因为量子计算机可以在多项式时间内分解大素数,尽管目前能够破解现实密码的量子计算机还有些遥远。
不过,还有其他加密协议和方法,它们中的一些在理论上可以对抗量子计算的攻击。
❌ Diffie-Hellman (DH) 密钥交换协议基于离散对数问题的难解性。但是,量子计算机可以利用Shor算法高效破解离散对数问题,DH协议在量子计算机面前并不安全。
❌ 椭圆曲线密码 (Elliptic Curve Cryptography, ECC) 使用椭圆曲线上的点和有限域上的代数结构来构建加密方案。与基于素数分解或离散对数问题的系统相比,ECC在相同的安全级别下使用更短的密钥。不过,量子计算机同样可以使用Shor算法破解 ECC,因此它也无法抵御量子计算的攻击。
✅ 格密码(Lattice-based Cryptography) 以求解格问题为基础,如最短向量和最近向量问题。这些问题在经典计算机和量子计算机上都很难解决,是对抗量子计算攻击的候选方案。
✅基于编码的密码 (Code-based Cryptography) 利用编码和纠错码理论,依赖于解码的困难性,可以对抗量子计算机攻击。
✅多变量密码 (Multivariate Cryptography) 基于求解多变量多项式方程组的难题,这些问题在大多数情况下难以求解,可能对抗量子计算机的攻击。
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