為預防量子電腦攻擊,Google在Chrome測試「後量子」加密技術

為預防量子電腦攻擊,Google在Chrome測試「後量子」加密技術
Photo Credit: Isaac Bowen, CC BY ND 2.0

我們想讓你知道的是

Google的安全團隊宣佈,將會在Chrome進行實驗,在現有的加密技術之上,加入一款「後量子」演算法,測試其安全程度。

量子電腦仍然在起步階段,不過各大公司以至政府機構早已投放大量資源研究。其中一個原因,在於量子電腦在解決某些問題上,能夠比傳統電腦快上許多倍,而這些問題在現實中非常重要。

量子電腦與加密技術

目前流行的公鑰加密法,主要依賴三個電腦難以快速解決的數學問題︰質因素分解、離散對數問題以及橢圓曲線離散對數問題。即使黑客知道加密法的部份資訊,例如加密所需的公鑰,要逆向破解通訊內容,基本上就是要解決上述其中一個難題。

這些加密法的安全,其實是建基於「解決上述難題需要極長時間」的假設。全球有不少頂尖天才鑽研數學、理論電腦科學及密碼學等領域,多年來仍未有人交出能迅速破解上述難題的算法,我們有很好的理由相信,這些問題的確不易解決。(當然,也有可能是美國國防部內的頂尖黑客已經解決這問題,不過因為是軍事機密而未有公開。)

然而,1994年數學家Peter Shor在設計出在量子電腦運行的Shor演算法,證明即使傳統電腦需要數以百年計去破解現有加密機制,量子電腦能夠把時間大幅減少。從此大家知道量子電腦並非科學家無聊時構想出來的玩意,而是有實際用途。

Chrome實驗以「後量子」演算法加密

22年後的今天,加密技術更是無處不在,由日常對話到處理銀行帳務,我們用到這些高等數學。與此同時,量子電腦也越來越有可能變成現實。雖然還有好一段路,密碼學家已開始研究「後量子」密碼,即能夠免被量子電腦破解的加密方式。

昨日Google的軟件工程師Matt Braithwaite就在該公司的安全博客宣佈,他們將會在桌面版的Chrome瀏覽器上進行實驗,把一小部份跟Google伺服器的通訊,在原有的加密方式之上,額外再用一款後量子交換密鑰演算法。Braithwaite表示,這並不會影響到通訊的安全程度,同時可以測試演算法的安全程度。

文中指出,現存的量子電腦均非常細小及屬於實驗性質,而且難以肯定更大型的量子電腦會否出現。不過Google、IBM、微軟及英特爾等矽谷巨頭正嘗試建造,而假如未來出現可破解密碼的量子電腦,或能夠回溯破解現時儲存下來的加密通訊記錄——而不少資訊仍須在未來幾十年保持機密。

因此單單是這個設想中的可能情境,已值得他們在今天開始思考後量子加密的問題。是次實驗目的在於突顯Google認為重要的研究領域,並在真實環境中獲得處理大量資訊的經驗。

新希望

他們使用的後量子演算法來自Erdem Alkim、 Léo Ducas、Thomas Pöppelmann及Peter Schwabe四名密碼學研究人員,他們把這個演算法稱為「新希望」(New Hope)。Braithwaite表示,當他們在去年12月開始著手調查時,認為「新希望」是最有前途的後量子演算法。

萬一「新希望」原來很容易破解,Google仍能夠以現存最安全的加密技術去保護用戶。而如果這個後量子演算法真正安全,便能夠使通訊免受未來的量子電腦破解。文中又指出,自從他們選取了「新希望」後,又發現了一些有潛質的研究。此外,Google的研究人員跟其他公司合作,發表了另一篇相關論文。

Google表明,他們不打算讓「新希望」成為實際上的通訊標準,並計劃在兩年內終止實驗,希望能以更好的演算法取代。目前這項實驗功能在Chrome的測試版本Chrome Canary開啟,假如你想知道有否使用「新希望」,可以去到其最新引入的安全控制台,尋找「CECPQ1」。

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《沉默呼聲》
上映日期:2022.8.12
上映地點:全台戲院同步上映
購票資訊詳見官方網站


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