後量子加密是全新的加密技術,旨在抵禦量子電腦攻擊而生。量子電腦屬於未來的新型運算設備,其破解現有資安系統的速度遠超任何傳統電腦。
若這聽起來有些難以理解,別擔心,這樣的人不在少數。本文將帶您了解後量子加密的定義、為何與網路隱私息息相關,以及如何透過這項技術提升安全防護。一起深入了解吧!
後量子加密是什麼?
試想一下,具備超強運算能力的未來電腦,能輕易破解現今仰賴的安全防護工具,而這正是後量子加密 (PQE) 所要解決的問題。
後量子加密是專為防範量子電腦攻擊而生的加密技術。現今大部分網路活動,例如購物、通訊及登入銀行帳戶等,皆仰賴傳統加密機制保護。然而,量子電腦未來可能強大到足以在數分鐘內突破這些活動的防線,使得現今的敏感資料面臨風險。甚至已有部分攻擊者開始採取「先竊取、後解密」(HNDL) 策略,提前蒐集加密資料,等待量子技術成熟後再嘗試破解。因此,及早導入後量子加密技術變得越來越重要。目前的情況並不樂觀。Surfshark 近期針對 12 款熱門通訊應用程式進行了分析,評估這些程式面對量子時代的準備程度,並將評估重點聚焦於端對端加密 (E2EE) 技術,結果令人相當意外。目前僅有 Signal 與 iMessage 兩款應用程式已導入後量子密碼學防護機制。雖然此次分析主要針對端對端加密,但仍需注意,這不僅僅攸關通訊安全,量子運算對所有廣泛使用的密碼系統都能造成威脅。而大多數應用程式,甚至是那些目前標榜具備強大加密功能的應用程式,面對未來的量子解密方法仍然不堪一擊。
後量子加密的運作方式
由於傳統加密依賴大數因式分解或離散對數運算等傳統數學問題,量子電腦能迅速破解這些機制。相較之下,後量子加密採用了完全不同類型的數學問題設計,量子電腦會更難以進行破解。
舉例而言,許多後量子方法採用「晶格密碼學」,破解此類加密需要解決高維度空間中極為複雜的幾何難題。其他方法則採用多變量多項式方程式、雜湊密碼學或編碼密碼學等技術,而這些方法目前皆能有效抵禦已知的量子攻擊。
量子電腦雖然擅長處理某些類型的數學運算,但在其他類型上則表現欠佳,因此這些新型加密技術能大幅提高破解難度,甚至是讓量子電腦難以真的完成破解。
後量子加密 vs. 後量子密碼學
「後量子加密」與「後量子密碼學」這兩個術語常被一併提及,但兩者之間其實存在些許差異。
後量子加密主要著重於保護安全訊息、加密電子郵件與上網活動等敏感資料,以因應未來量子攻擊帶來的威脅。
相較之下,後量子密碼學則屬於更廣泛的概念,涵蓋所有能抵禦量子電腦運算能力的安全工具,包含加密技術、數位簽章以及安全通訊系統。
簡單來說:
- 後量子加密 = 保護收發的資料;
- 後量子密碼學 = 打造未來安全升級網所需的全套工具。
(請勿與「量子密碼學」混淆,後者指的是理論上能在量子電腦上運行的系統,這仍屬未來的發展領域。)
面對未來的量子威脅,該如何保護自身資料安全?
不必等到量子電腦普及時才開始重視資料保護,現階段最聰明的做法之一,就是選擇已導入後量子加密技術的服務。
Surfshark 已透過升級 WireGuard 通訊協定的運作方式,將後量子防護整合至應用程式。也就是說,只要連上 WireGuard 通訊協定,上網時便能自動享有額外的未來防護,無須額外操作。
以下為確保已啟用相關防護的操作步驟:
- 開啟裝置上 Surfshark 應用程式。
- 進入 VPN 設定,點選 「通訊協定」,並將 WireGuard 設為主要 VPN 通訊協定。
- 若希望獲得更完整的防護,建議停用「自動連線」功能,避免重新連線時自動切換至其他通訊協定。
完成設定後,即可安心上網、觀看線上影音,於此時此刻或在未來的量子時代皆享有隱私保護。
結論即是「防患於未然」
量子電腦目前或許仍像科幻情節,但其對網路隱私帶來的風險卻相當真實,而且正步步緊逼。
值得慶幸的是,無需等到未來才開始準備對策。Surfshark 在應用程式中已透過 WireGuard 通訊協定導入後量子加密防護,搶先一步提升安全防護。現在就開始保護好個人資料,無論未來發生什麼,都已做好萬全準備。
常見問答集
為什麼量子電腦會威脅現有加密技術?
量子電腦的資訊處理方式與傳統電腦截然不同,比起傳統電腦,這種電腦能以超乎尋常的速度破解現有的加密技術。鑒於某些組織先行將加密資料儲存起來供日後破解之用,Surfshark 為因應這種風險,已率先導入後量子加密技術。
為什麼後量子加密技術尚未普及?
雖然從理論上來說,量子電腦應有能力破解現今廣泛使用的加密技術,但目前仍未出現強大到足以完成此類破解的量子電腦,至少公開資訊中尚無相關技術。不過,由於相關威脅已逐漸浮現,Surfshark 已提前導入後量子加密技術,好為使用者提升未來安全防護能力。
量子電腦還需要多久才可能破解現有加密技術?
確切時程其實難以料想,因為相關技術進程正不斷加速。真正令人擔憂的不只在於量子電腦何時會具備足夠的運算能力,更是在於誰會率先企及這種能力。現今加密的敏感資料可能早已遭到竊取儲存,靜候未來具備足夠運算能力後再進行破解。因此,現在就開始過渡至量子安全防護方案,比以往任何時候都更加重要。
Google 是否使用量子運算?
Google 正積極投入量子運算研究,並於 2019 年達成名為「量子霸權」(quantum supremacy) 的里程碑。
什麼是 NIST 的後量子密碼標準?
美國國家標準暨技術研究院 (NIST) 正主導制定後量子密碼學官方標準的發展,這些演算法是專為抵禦量子電腦攻擊而生。2024 年 8 月,研究院完成了首批三項標準定案,成為推動各組織開始過渡至抗量子加密技術的重要里程碑。