量子運算威脅加密系統 91%企業缺乏遷移計畫

具備破解RSA與ECC加密能力的量子電腦預計十年內問世，迫使各國政府與企業全面改造加密基礎設施——但多數機構對於這一轉型仍毫無準備。

「後量子密碼學的整備已不再是未雨綢繆的預防措施，而是當下迫切的風險管控。」金融服務業協調委員會主席、PNC金融服務集團科技主管黛博拉·吉爾德（Deborah Guild）表示。

美國國家標準暨技術研究院（NIST）已於2024年發布三項後量子密碼學標準，目標是在2035年前逐步淘汰傳統系統。美國政府則為聯邦機構設定了2030年的合規期限。Google、Cloudflare與微軟目標在2029年前將量子抗性加密應用於所有產品及核心基礎設施。IBM計劃在2029年前交付首台應用於實際場景的量子電腦。

眼前的威脅在於「先收割、後解密」（harvest now, decrypt later）——攻擊者今日下載加密數據，待量子運算技術成熟後再行解密。SandboxAQ營運長安德魯·麥克勞林（Andrew McLaughlin）指出，這將使智慧財產與政府情報暴露於風險之中。美國財政部已與七大工業國集團（G7）協調成立量子整備工作小組，以2035年作為金融業轉型的目標時程。

為何因數分解能破解今日的加密

當今的加密系統仰賴對一般電腦而言幾乎不可能破解的數學鎖。一種常見的方法是以一個巨大的數字作為公鑰來加密數據；要解鎖，攻擊者必須將該數字分解為其質因數——這對傳統電腦而言是一項艱鉅任務。量子電腦擅長辨識數學模式，能以遠高於傳統電腦的效率分解極大數字，因此特別適合破解支撐線上交易、私密通訊及安全網站連線的加密系統。

外界預期不會出現某個單一的「Q-day」，讓量子電腦突然之間全面破解標準加密。德州大學奧斯汀分校電腦科學教授史考特·阿倫森（Scott Aaronson）表示，這個過程可能在數個月至數年間漸進發生。量子電腦現已存在，但大多侷限於受控的實驗室環境，尚不足以應付日常的實際應用。

2030年期限逼近 採用進度卻落後

量子安全的加密系統已經存在。其中一類主流方案採用格基（lattice-based）協議，以幾何學難題保護數據，這類難題對傳統電腦和量子電腦都難以求解。專精量子抗性加密的PQShield公司執行長阿里·埃爾·卡法拉尼（Ali El Kaafarani）表示，結合現有加密與後量子密碼學的混合方案，可在過渡期間扮演橋梁角色。

Signal與蘋果的iMessage已採用後量子端對端加密，Meta旗下的WhatsApp與Facebook Messenger也正部署後量子功能。密碼管理器Keeper Security與1Password已採用量子抗性演算法。金融機構、央行與信用卡網絡亦正導入後量子協議。

然而，非營利產業標準組織「可信運算組織」（Trusted Computing Group）發布的一項調查顯示，美國與歐洲有91%的安全專業人員缺乏應對量子威脅的正式路線圖。財政部工作小組將分工協調金融業的後量子轉型、評估科技供應商的整備程度，並檢視涉及數位資產的風險。G7路線圖呼籲金融機構盤點加密使用情況、評估敏感系統、制定遷移計畫並測試量子抗性技術。

對一般消費者而言，後量子轉型大多將在幕後進行。保持軟體更新，可確保用戶在應用程式與作業系統遷移時自動受益於升級。應用密碼學家兼安全研究員尼克·蘇利文（Nick Sullivan）表示，PQSpy等瀏覽器擴充功能可標示採用後量子加密的網站。

此事的影響遠不止於個人數據。量子抗性遷移觸及數位經濟的每一個層面——從支付系統、雲端基礎設施，到政府憑證與供應鏈。延宕密碼盤點與遷移規劃的機構，將使自己暴露於「先收割、後解密」的攻擊風險，而這些數據在未來數年間仍具有高度價值。2030年的聯邦期限與2035年的NIST淘汰時間表提供了具體時程，但91%安全團隊缺乏路線圖的現狀，顯示整個產業正在與時間賽跑。

本文僅供資訊參考用途，不構成投資建議。