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今年第一天，在德國達姆施塔特工業(yè)大學發(fā)起的格挑戰(zhàn)賽之“最短向量問題（SVP）挑戰(zhàn)賽”中，一個新紀錄誕生：西交利物浦大學后量子遷移交叉實驗室主任丁津泰教授領(lǐng)銜的團隊，成功求解210維SVP難題。

“團隊以攻擊者的身份解密新密碼算法，尋找構(gòu)成這套密碼的最短向量。維度越高，計算越復雜，維度每增加10維，計算難度便會增加10倍?！倍〗蛱┰谌涨芭e辦的成果發(fā)布會上說，這場競賽類似于在全球密碼學家共同建造的“數(shù)學迷宮”里，找到一條最短最有效的“破局”路徑。

這不是一個簡單的數(shù)字游戲。這項發(fā)起于2010年的全球知名抗量子密碼學長期挑戰(zhàn)賽，試圖以學術(shù)界小規(guī)模實驗性的攻擊競賽，探索全球應對量子計算攻擊的安全邊界。

量子計算技術(shù)的快速推進，讓其在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和復雜運算時顯現(xiàn)出極大優(yōu)勢，但它也讓傳統(tǒng)密碼體系面臨崩塌風險。一旦現(xiàn)代密碼體系崩塌，全球金融體系與互聯(lián)網(wǎng)安全將不復存在。

抗量子密碼，便成為抵御量子計算攻擊的“護城河”。在這場關(guān)乎未來數(shù)字時代話語權(quán)的科技競賽中，世界多國已經(jīng)開始布局“突圍”。

經(jīng)典密碼學面臨挑戰(zhàn)

“互聯(lián)網(wǎng)和計算機安全依賴于密碼學標準。超文本傳輸安全協(xié)議、電子銀行和文檔簽名、電子郵件等的核心都是公鑰密碼學?！倍〗蛱┙榻B。

公鑰密碼學是現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字經(jīng)濟的安全基石。它高效滿足了大型通信網(wǎng)絡中的兩個最核心需求：安全和信任。公鑰加密確保信息在網(wǎng)絡傳輸過程中不被竊聽，公鑰簽名確保了網(wǎng)絡上身份與信息的真實性。

從手機支付、云服務到關(guān)鍵基礎(chǔ)設施運行，現(xiàn)有的數(shù)字世界，其安全信任根基完全建立在非對稱加密算法（RSA）和橢圓曲線密碼（ECC）等傳統(tǒng)公鑰密碼算法之上。

但量子信息技術(shù)的發(fā)展，打破了公鑰密碼體系的穩(wěn)定。1994年，美國應用數(shù)學家彼得·肖爾提出著名的“肖爾算法”，指出量子計算機可以高效破解整數(shù)分解的問題。

“這意味著，現(xiàn)有的公鑰密碼體制，例如迪菲-赫爾曼加密、RSA和ECC等加密算法，都可以被量子計算機完全破解?！蔽鹘焕锲执髮W后量子遷移交叉實驗室副主任劉銳說，更緊迫的是，如果黑客持續(xù)攔截并大量儲存當前使用傳統(tǒng)公鑰算法加密的敏感數(shù)據(jù)，那么當量子計算機問世后，便可輕易解密這些信息。這些信息有可能包括國家安全機密、企業(yè)核心知識產(chǎn)權(quán)、金融交易記錄、個人生物基因檔案等。

“肖爾算法”向經(jīng)典密碼學的“宣戰(zhàn)”，促使研究者們開始“突圍”這一困境，抗量子密碼學應運而生。

形成五大新技術(shù)路線

“抗量子密碼學是一種全新的密碼算法體系，它的目標是研發(fā)出全新的公鑰密碼算法，使其能同時抵御傳統(tǒng)計算機和量子計算機的攻擊。它基于量子計算機也難以解決的復雜數(shù)學難題建立?！眲J介紹。

經(jīng)過多年探索，抗量子密碼學已形成5條主要的技術(shù)路線，即基于格的密碼學、多變量密碼學、基于哈希的密碼學、基于編碼的密碼學，以及基于同源的密碼學。

“基于格的密碼學的安全性依賴于格的最短向量問題的難度。”丁津泰解釋，在所有的技術(shù)路線中，格密碼學因其高效性和安全性，被美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）選定為公鑰加密和數(shù)字簽名的唯一主標準。NIST自2016年面向全球征集抗量子密碼算法，2022年首批入選的4個算法中有3個基于格理論。

此次丁津泰帶領(lǐng)團隊刷新紀錄使用的算法，也屬于格密碼學領(lǐng)域。2025年3月，丁津泰團隊攻克了200維SVP問題，團隊此次又成功破解了210維SVP難題。

“從200維到210維，計算量增加了10倍，如果沿用此前的算法，需要耗時5年。在此次攻擊中，我們改進了算法，在算力和帶寬不變的情況下，提高了算法的計算效率，僅約9個月便實現(xiàn)了突破?！倍〗蛱┙忉?，挑戰(zhàn)賽中被攻擊的“靶子”，是從抗量子密碼算法中提取出來的。挑戰(zhàn)者們需要找到辦法攻擊該靶子，來檢測抗量子密碼的防御能力，以驗證和改進密碼算法參數(shù)。

“掌握了‘攻克’的技巧，才能更好地‘防護’?！倍〗蛱┱f，“當針對SVP問題的攻擊能力達到約400維時，目前全球主流的抗量子密碼方案就可能面臨被破解的風險。接連攻克200維、210維，證明這套算法在格密碼分析能力上有了巨大突破，這將為抗量子密碼算法參數(shù)的動態(tài)調(diào)整與自主設計提供重要參考?！?/p>

多國布局抗量子密碼遷移

量子計算雖然還處于工程化和產(chǎn)業(yè)化初期，但量子計算專用領(lǐng)域的價值探索已拓展到金融、航空航天、生物醫(yī)藥、通信等領(lǐng)域。有數(shù)據(jù)顯示，2024年，全球量子科技產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模達80億美元，預計到2035年，這一數(shù)字將突破9000億美元。

面對量子計算的機遇與挑戰(zhàn)，多國已開始布局抗量子密碼體系。美國于2024年推出首批抗量子加密標準。我國商用密碼標準技術(shù)研究院于2025年2月面向全球開展新一代商用密碼算法征集活動，旨在推動全球抗量子安全的發(fā)展。

“雖然目前中國還沒有建立抗量子密碼標準，但已經(jīng)開始為抗量子密碼遷移做準備?！眲J解釋，抗量子密碼遷移，即有計劃地將傳統(tǒng)密碼系統(tǒng)，升級替換為能抵御量子計算攻擊的抗量子密碼系統(tǒng)。目前歐美日韓等國家和地區(qū)普遍計劃在2035年左右完成各自信息系統(tǒng)的抗量子密碼遷移工作，部分關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設施的遷移甚至會提前。

抗量子密碼遷移不是簡單的替換算法，還涉及密碼識別認定、安全防護、監(jiān)測預警、事件響應等領(lǐng)域。

在我國，多家銀行已經(jīng)開始積極布局抗量子密碼遷移。其中，中國工商銀行已完成國際抗量子密碼算法的技術(shù)驗證，并在網(wǎng)絡層傳輸加密、應用層傳輸加密及數(shù)字簽名場景，完成了抗量子密碼算法的試點；中國建設銀行、中信銀行、江蘇銀行等已試點完成抗量子遷移仿真驗證。

“抗量子密碼遷移的最終目的，是保障數(shù)字信息的長期安全，為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展賦能?！眲J舉例，對于金融業(yè)，抗量子密碼遷移可以保障數(shù)字人民幣的交易數(shù)據(jù)安全與完整性；在通信領(lǐng)域，可以為5G、6G提供加密數(shù)據(jù)傳輸；對云與物聯(lián)網(wǎng)來說，可以保護大數(shù)據(jù)的隱私安全。

“量子科技與金融安全的深度融合，是一場涉及技術(shù)迭代、標準重構(gòu)、產(chǎn)業(yè)升級和生態(tài)重塑的系統(tǒng)性工程，任重道遠?！苯K省金融學會會長周誠君說。