日本情报通信研究机构开发出抗量子性加密算法

据日本国立研究开发法人情报通信研究机构(以下简称:NICT)1月11日的新闻稿报道,NICT服务器安全研究所安全基盘研究室依据晶格理论开发出量子计算机也难破解的新型加密算法LOTUS(Learning with errOrs based encryption with chosen ciphertexT secUrity for poSt quantum era 的简称)。本加密技术可在量子计算机普及后,为维持信息基础设施的安全利用做出贡献。

平时在网络浏览器上输入密码或是信用卡号码等重要个人信息时,均要对所输入的内容实施加密。目前,使用的加密方法有RSA公钥加密算法和椭圆曲线加密算法等。可是,1994年彼得·秀尔(Peter Williston Shor )通过数学方法证明了,如果使用具有高速运算能力的量子计算机,目前被广泛使用的RSA公钥加密算法和椭圆曲线加密算法就会被轻而易举地破解。今后,量子计算机的进步和普及将为现行的公钥加密算法的安全性带来巨大挑战。

钥加密算法的变迁(图像来源:NICT新闻稿)

在此背景下,自2016年起,美国国家标准与技术研究所(National Institute of Standards and Technology: NIST)开始了旨在替换现行公钥加密算法的新型加密算法标准化的进程。NIST从世界上应征了82件加密算法,从中挑选出69件作为候补。在今后的3年里,专家们会从安全性、运行速度以及扩张性等方面对候补加密算法进行详细的分析和讨论。

NICT服务器安全研究所安全基盘研究室应用以往对 “抗量子性晶体加密算法” 开发和安全性评价的经验,成功开发出了同时具备 “抗量子性” 和 “通用性” 的新型加密算法LOTUS。目前,晶体加密算法有许多种,研究人员从中选择了基于目前在安全性理论方面最有进展的LWE(Learning with Errors)问题进行了研究。虽然运用此方式制定的密密算法本身并不具备 “通用性”,但是在密码解密时追加了 “藤崎·冈本变换”(核实功能)之后,使密码算法具备了通用性。NICT开发出的这一可与现有公钥加密算法进行互换的密·密码算法,作为美国国家标准与技术研究所NIST的抗量子计算机密码的候补之一被提出。

本次开发出的新算法的概要预计将于2018年4月12日~13日,发表在 “第一届后量子密码标准会议” (First PQC Standardization Conference)上。今后,NICT将为开发出的新密码算法进行推广普及的同时,为抗量子计算机密码的安全性评价做出贡献。

文/客观日本编辑部(趙)

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