PQC面临的潜在威胁和挑战是什么?

PQC面临的潜在威胁和挑战是什么?

最佳答案 匿名用户编辑于2022/09/22 14:08

有关PQC面临的潜在威胁和挑战,在报告《未来安全的风暴热点:后量子密码(PQC)》中可以找到答案,具体以原报告内容为准,下面的内容也出自该报告。

1.威胁

PQC 通过数学理论保证了算法的安全性,但在具体实现和应用中易受侧信 道攻击(Side-channel attack)。侧信道攻击能够利用密码算法在密码芯片上运行 时泄露出来的侧信息,分析并恢复出密钥或加密信息,是密码算法物理安全的主 要威胁手段,这严重威胁到 PQC 的安全性。

侧信道攻击从目标密码系统在平台运行中获取侧信息,与其他形式的密码分 析形成了对比,在其他形式的密码分析中,一般都是攻击算法及其底层的计算问 题,所有的电子设备都会以多种方式泄露信息,侧信道攻击通过来自目标设备泄 露的这些信息来查找与密钥相关的信息,这些可能是设备内部操作的时间或功率 轨迹,或者是设备产生的错误输出。

侧信道攻击可分为以下几类:时间攻击、能量分析攻击、故障注入攻击等。 其中,能量分析一直是主要攻击手段,其作用途径是:密码设备的功耗可以提供 有关发生的操作和相关参数的大量信息,通过这些功耗信息可以获取与功耗相关 的操作和数据信息。针对能量分析的防护手段主要是随机化和掩码13。对于不同 类型密码系统,攻击点也有所不同。

2.挑战

PQC 解决方案的应用仍面临一些挑战。一是成本较高,PQC 解决方案目前 仅占全球密码学市场的 2%左右,成本高于传统的密码学解决方案,初创企业很 难获得深度渗透和规模效应。二是难以测试,由于 PQC 解决方案仍处于新生状态,无法量子计算机上进行测试,因此尚不能最终证明它们确实可以提供免受量 子甚至传统威胁的保护。三是计算能力和延迟时间的高要求,与现有标准相比, 目前可用的 PQC 解决方案需要显著的额外计算能力和更高的延迟时间。虽然, 目前的 PQC 解决方案可能足以满足延迟要求较低的应用程序,例如非紧急、简 单的银行转账或保险合同的转让。但对于运行高价值边缘计算和云计算应用程序 (需要大量数据在本地节点和分散的计算能力来源之间快速流动)的相关主体, 目前的 PQC 解决方案难以应用。

参考报告

未来安全的风暴热点:后量子密码(PQC).pdf

未来安全的风暴热点:后量子密码(PQC)从2量子比特到127量子比特,量子计算正在飞速发展。由于量子计算的并行计算能力预计未来可为众多需要大规模计算的难题提供解决方案,因此成为各国争相布局的技术前沿。但是,量子计算能力的提高同时将对当前经典密码体系下的信息安全造成巨大威胁。为了抵御未来量子计算实用化对当前密码体系的潜在冲击,几乎所有的加密算法都需要进行改进甚至必须进行迁移。由此,全球正在开展保护数据和加密通信的研究,其中包括2006年以来研究的后量子密码学(Post-quantumcryptography,PQC),又称抗量子密码学(Quantum-resistantcryptography)...

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