量子运算带来数据安全隐忧 新口令标准与秘密分散技术登场

日厂ZenmuTech发展的秘密分散技术，须收集完整数据才可解读。NEDO

逐步实现中的量子运算，带来加密破解技术的进步，也形成网络安全上的新威胁。如何在量子电脑的时代维持数据安全，已发展出不少方案。

举例来说，美国国家标准暨技术研究院(NIST)征选由IBM发展出来的CRYSTALS-Kyber技术，可防御量子电脑破解口令。另外日厂ZenmuTech发展的秘密分散(Secret Splitting)技术，将数据分散替换后需收集完整数据才可解读，可借此防止量子电脑等级的破解。

美国NIST为了发展抗量子口令(Post-Quantum Cryptography；PQC)，在2022年7月从4个企业团队的技术中，选出IBM的CRYSTALS-Kyber技术，作为后量子口令的标准，预计将在2024年完成标准的规格化作业。这种技术是量子电脑较难处理的矢量运算，因此对防止量子电脑破解口令有很好的效果。

NIST为了普及这项标准，已表示不收取第三方使用的专利费。2年后将完成的标准规格，除了CRYSTALS-Kyber，还采用了3种防止网络数据被窜改的新口令方式，包括CRYSTALS Dilithium、FALCON与SPHINCS+，用于数码签章。

日经新闻(Nikkei)报导，在NIST采用CRYSTALS-Kyber技术后，已有日厂开始跟随这项技术发展加密方式，例如运营商软银(SoftBank)正在实验使用CRYSTALS-Kyber技术，是否可在虚拟私人网络(VPN)中进行正常的通讯。

软银先在企业总部与分部之间的内部网络进行实验，把这种新的加密技术的软件，装载于智能手机与服务器，以提升安全性。软银预估2024年左右、甚至更早就把这项技术投入实用，例如在基站安装这种软件，然后在5G网络中验证后，用于金融或军事等有高安全性需求领域。

此外，凸版印刷(Toppan)则与日本资通讯研究机构(NICT)共同开发出使用NIST新口令方式CRYSTALS Dilithium的IC卡，在2022年8月推出试作品，据称是全球第一款可防御量子电脑破解的PQC卡。除了推广新的口令标准之外，其他厂商针对量子电脑时代的网络网安，也提出许多方案。

例如日厂ZenmuTech针对连区块链加密也可破解的量子电脑，采用一种称为秘密分散的技术来制作产品。该技术可将加密的数据分散，并把每一块数据替换为无意义的其他数据，分别储存于PC、云端或其他地点，如果无法完整齐集分散的数据，就无法把加密的数据还原，即使用量子电脑也难以破解。

这种技的原理起源于美国，甚至在1979年就已被提出，后来有日本运营商等投入研发，不过由于数据分散与集合的过程中常造成储存容量倍增，开发就此陷入停滞。ZenmuTech发展出一种演算法，可避免不需要的数据被加入，因而降低了所需容量及成本，2016年起开始商用化。

使用秘密分散技术而制作的产品，包括用于PC或NB的虚拟桌面ZENMU Virtual Desktop，目前在日本有100家企业采用，虚拟桌面并非安装于个人终端，而是在服务器上提供安全的桌面环境。

责任编辑：朱原弘