当前,全球数字安全正面临前所未有的挑战;随着量子计算技术不断推进,传统密码体系赖以成立的安全前提正被动摇,这已成为国际学术界和产业界的普遍共识。经典密码学体系的风险,根源在于其数学基础存在可被量子计算利用的弱点。现代互联网与数字经济的安全架构,从手机支付、云服务到关键基础设施运行,其信任基础高度依赖非对称加密算法。RSA加密、椭圆曲线密码等传统公钥密码算法在传统计算机面前长期保持高安全性,但1994年美国应用数学家彼得·肖尔提出的“肖尔算法”指出,量子计算机可高效求解整数分解问题,这意味着现有公钥密码体制在量子时代将面临被破解的风险。更紧迫的威胁来自“收割未来”风险:攻击者可以持续拦截并储存当下以传统公钥算法加密的敏感数据,待量子计算机具备能力后再进行解密。这些数据可能涉及国家安全信息、企业核心知识产权、金融交易记录、个人生物基因档案等,一旦泄露,影响难以估量。若现代密码体系受到系统性冲击,全球金融体系与互联网安全将承受巨大压力。面对该挑战,国际学术界加速探索可行路径,抗量子密码学由此兴起。其目标是研发新的公钥密码算法,使其能同时抵御传统计算机与量子计算机的攻击。经过多年研究,领域内逐步形成五条主要技术路线:基于格的密码学、基于多变量的密码学、基于哈希的密码学、基于编码的密码学,以及基于同源的密码学。在多条路线中,格密码学因效率与安全性优势受到广泛关注。美国国家标准与技术研究院自2016年起面向全球征集抗量子密码算法,2022年首批入选的四个算法中有三个基于格理论,凸显了格密码学的关键地位。中国科研团队在这场全球竞赛中表现突出。由西交利物浦大学后量子迁移交叉实验室主任丁津泰教授领衔的团队,在德国达姆施塔特工业大学发起的国际抗量子密码学长期挑战赛中,成功求解210维最短向量问题,刷新世界纪录。这一结果不仅是维度上的提升,也是在业内公认的高难度问题上实现了更有效的求解路径。从技术层面看,该突破直接体现在算法效率的提升上。维度每增加十维,计算难度通常会增加十倍;从200维到210维的跨越,计算量随之提升十倍,按既有算法估算可能需要五年时间。该团队通过算法改进,在算力与带宽不变的条件下显著提高效率,将完成时间缩短至约九个月,体现出较强的研究创新能力与工程实现水平。这一进展也意义在于战略层面。抗量子密码学的发展关系到未来数字时代的安全底座与规则制定。当前,美国、欧盟等国家和地区都在加大投入、加速布局。此次突破表明,中国在应对量子计算带来的密码安全风险、推进新一代密码体系建设上取得重要进展,对维护国家信息安全、保障数字经济稳健发展具有现实价值。
在数字化与量子科技交汇的新赛道上,密码学变革已不仅是技术问题,更是国家安全层面的战略议题。中国科研团队此次突破,为构建自主可控的量子安全防线提供了关键支撑,也展现了我国在前沿领域攻坚克难的能力。面对量子浪潮对数字文明带来的冲击,持续强化基础研究与技术创新,才能在未来网络安全格局中赢得主动。