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根据Verizon的说法，该试验成功地证明了用量子证明的协议取代当前的安全过程是可能的。

为了保护我们的私人通信免受未来量子计算机的攻击，Verizon正在尝试使用下一代加密密钥来保护虚拟专用网络（VPN），世界各地的公司每天都在使用VPN来防止黑客攻击。

Verizon在英国伦敦的一个公司实验室和美国阿什本的一个中心之间实现了它所称的“量子安全”VPN，弗吉尼亚州，使用后量子加密方法生成的加密密钥——这意味着它们足够强大，能够抵御量子计算机的攻击。

根据Verizon的说法，该试验成功证明，可以用量子证明的协议取代当前的安全过程。

VPN是一种常用的安全工具，用于通过公共internet连接创建专用网络来保护通过internet建立的连接。当用户使用VPN浏览web时，他们的所有数据都会通过VPN主机运行的专门配置的远程服务器重定向，该服务器充当加密信息的过滤器。

这意味着用户的IP地址和他们的任何在线活动，从发送电子邮件到支付账单，对潜在的黑客来说，这简直是胡言乱语——即使是在公共WiFi这样的不安全网络上，窃听也要容易得多。

特别是在过去几个月里，许多员工都转而在家全职工作，VPN已经成为一种越来越流行的工具，用于确保互联网上的隐私和安全。

然而，这项技术基于不可破解的加密协议。为了加密数据，VPN主机使用由RSA（Rivest–Shamir–Adleman）等成熟算法生成的加密密钥。破解密钥以及读取数据的难度与算法创建尽可能复杂密钥的能力直接相关。

换句话说，我们所知道的加密协议本质上是黑客要解决的一个巨大的数学问题。对于现有的计算机，破解这个等式是极其困难的，这就是为什么VPN目前仍然是一个安全的解决方案。但量子计算机有望带来巨大的额外计算能力，并因此能够在几分钟内破解任何加密密钥。

“许多安全通信依赖于几十年来非常成功地提供安全加密密钥的算法，”Venkata Josyula，Verizon的技术总监告诉ZDNet。“但有足够的研究表明，当有一台量子计算机在一定容量下可用时，这些都可能被破坏。如果可以的话，你想保护你的整个VPN基础设施。”

研究人员正在研究的一种方法是开发算法，生成即使是量子计算机也难以破解的密钥。这一研究领域被称为后量子密码术，尤其受到世界各国政府的追捧。

例如，在美国，国家标准与技术研究所（NIST）于2016年启动了一项全球研究工作，呼吁研究人员提交算法的想法，以减少量子攻击的影响。几个月前，该组织选择了一组最有希望的15种算法。

“NIST正在领导一个标准化过程，但我们不想等待这一过程完成，因为在全球范围内改变密码学是一项相当艰巨的任务，”Josyula说这可能需要10年甚至20年的时间，因此我们希望尽早进入这一阶段，以了解其影响。”

Verizon拥有大量的VPN基础设施，公司销售VPN产品，这就是为什么团队现在开始研究如何在现有服务中启用后量子加密，Josyula补充道。

NIST确定的15种算法中的一种，称为Saber，被选中进行测试。Saber生成的量子安全加密密钥通过第三方供应商提供的额外基础设施层交付到典型IPsec VPN的端点（伦敦和阿什本）。

Saber是否进入NIST标准化过程的最后一轮，在这种情况下，无关紧要，乔斯尤拉解释道我们在这里试过马刀，但我们会试其他的。我们可以从一种算法切换到另一种算法。我们希望拥有这种灵活性，以便能够适应标准化过程。”

换句话说，Verizon的测试表明，现在可以在基础设施链接上实施后量子加密候选方案，有能力根据需要在不同候选量子验证算法之间进行迁移。

这一点很重要，因为尽管大型量子计算机可能需要十多年的时间，但目前使用现有加密协议加密的数据仍有可能面临风险。

这种威胁被称为“现在收获，以后解密”，指的是黑客可能会收集大量加密数据，然后坐在上面等待量子计算机出现并读取所有信息。

“如果是你的亚马逊购物车，你可能不在乎十年后有人看到它，”约瑟拉说但你可以将其扩展到你的银行账户、个人号码，甚至政府机密。这关系到你在未来看到自己拥有的数据的价值有多远，其中一些数据的生命周期非常长。”

对于这类数据，现在就开始考虑长期安全性很重要，包括量子计算机带来的风险。

量子安全VPN可能是一个良好的开端——尽管如Josyula所解释的，许多因素仍然需要消除。例如，Verizon在其试验中仍然依靠标准机制向VPN端点提供量子验证密钥。这可能是一个症结所在，如果这一阶段的过程并非不受量子攻击的影响。

然而，我们的想法是采取主动措施做好准备，而不是等待最坏的情况发生。将伦敦连接到阿什本是第一步，Verizon现在正考虑将其量子安全VPN扩展到其他地点。

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2023-03-22 10:04:42