量子计算机获得新突破，互联网安全迎来新挑战

发布日期：2017-11-20

近日，中国超级计算机“霸榜”事件刷屏，最新一期全球超级计算机500强发布，中国超算上榜总数又一次反超美国，夺得第一，“神威·太湖之光”和“天河二号”连续第四次分列冠亚军。

神威·太湖之光超级计算机

这一消息振奋人心，展示了中国在高端计算能力上的雄厚实力。然IT行业从不乏惊喜，近日，同样备受关注的是：IBM宣布成功建成并测试全球首台50个量子比特的量子计算机原型，向验证量子计算机超越传统超级计算机的“量子霸权”时代迈出了关键一步。

那么，什么是量子计算机?与传统计算机相比，它又有何“过人之处”呢?

量子计算机：更高效、更强大

量子计算机(quantum computer)是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。

量子计算机代表的是一种新的计算范例：传统的数字电脑用二进制(0或1)存储数据，量子计算机用量子存储数据(两种数据可以重叠)。相比于传统计算机，这可以让大型量子计算机更高效的解决某些数学问题。

举个例子：要破解现在常用的一个RSA密码系统，用当前最大、最好超级计算机需要花60万年，但用一个有相当储存功能的量子计算机，则只需花上不到3个小时!

诚然，目前量子计算机已迎来里程碑式的发展，但令人颇为忧虑的是，量子计算的快速发展，将对密码技术产生极大的威胁和挑战。一旦实用化量子计算出现，现有的加密算法将变得十分脆弱，公钥密码体制或被快速攻破，这就意味着当前所使用的网络信息系统将不再安全。

量子计算机能入侵日常网络活动

如果攻击者利用量子计算机成功破解加密技术，以下几种网络活动或被入侵，从而给用户和机构带来严重后果。

1、发送电子邮件

用户登录笔记本电脑，发送电子邮件，其信息可能会被攻击者读取，并公开发布供所有人阅读。

2、查看网银账号

用户登录银行账号并转账，财务数据会被攻击者获取，并将账户余额洗劫一空。

3、更新智能手机上的软件

用户进行软件更新时，恶意软件可能会进入智能手机，伪装成可信任的更新，攻击者从而获取应用程序的登录凭证与数据。

4、驾驶联网汽车

联网汽车会自动接受软件更新，这些更新亦有可能来自攻击者。用户在不知情的情况下，可能会允许第三方控制车内的嵌入式系统，破坏导航甚至切断汽车动力。

中国启动“新型数据保护密码算法研究”

为应对量子计算和新型攻击技术带来的安全挑战，全面提升数据安全保护能力，据悉，中国已启动“新型数据保护密码算法研究”——近日，国家“网络空间安全”重点专项中唯一的密码算法项目“新型数据保护密码算法研究”项目在成都启动。

按照部署，未来该项目将从通信安全、计算安全、存储安全、密钥建立和认证、密码资源保护5个维度建立安全的开放融合网络环境。重点解决云计算、物联网复杂环境下协作通信与处理的安全需求及量子计算技术发展对密码的安全性构成新的威胁。

量子计算机的飞跃发展，成就了人类的计算速度，未来，它或将在更多领域发挥作用。然而，面对量子计算可能带来的网络安全威胁，我们更不应忽视，加强技术研究与安全防范，未雨绸缪，方可自如应对挑战!