共同行动！欧盟倡议成员国采纳统一的PQC加密标准

光子盒研究院

4月11日，委员会发布了关于后量子密码学的建议，以鼓励成员国在欧盟向后量子密码学过渡时制定和实施统一的方法。这将有助于确保欧盟的数字基础设施和服务在下一个数字时代的安全。

虽然量子技术将带来许多经济和社会效益，但量子计算的进步预计将使恶意行为者更容易访问敏感数据，除非我们改进密码学。

为了我们公民、社会、经济和欧盟数字单一市场的安全，未来通信继续受到保护至关重要。后量子密码学是应对这一未来威胁的解决方案之一，因为它基于即使量子计算机也难以解决的数学问题。作为一种基于软件的解决方案，后量子密码学与我们多个领域现有的基础设施兼容，因此可以相对快速地部署。

近日，量子计算迎来了历史性时刻——微软联合Quantinuum，向全世界展示了有史以来最可靠的逻辑量子比特，一举解决量子计算两大关键问题。通过将微软突破性的量子比特虚拟化系统（具有错误诊断和纠正功能）应用于Quantinuum的离子阱硬件，在14000多次单独实验中，量子计算没有出现任何错误——相比于使用物理量子比特，可靠性足足提升了800倍！这为量子计算商业化打下了坚实的基础。

有了由100个可靠逻辑量子比特提供支持的混合超级计算机，我们将看到量子计算在科学探索方面的优势，而当逻辑量子比特扩展到1000个时，它将真正能够应用于解决商业问题。

在二十世纪初的第一次量子革命中，科学家们学会了理解和应用量子力学的特性——分子、原子，甚至更小的粒子（如光子和电子）的相互作用。这最终使他们能够制造晶体管、激光器和微处理器：计算机、电信、卫星导航、智能手机、现代医疗诊断等的基础技术。

现在，第二次量子革命正在进行中。研究人员可以检测和操纵单个粒子及其物理特性和相互作用，并构建利用基础量子力学特性的新技术和系统。这些发展带来了许多不同领域的重大技术进步，包括量子计算、传感器、模拟、密码学和电信。

量子的潜力是巨大的，世界所有主要地区都在这个高度战略性的领域进行了大量投资。因此，欧盟数字十年战略的目标是让欧洲在2025年之前拥有第一台具有量子加速功能的超级计算机，为到2030年处于量子能力的前沿铺平道路。《欧洲芯片法案》还包括促进低成本、高性能技术的措施。在欧盟批量生产量子芯片，以便为一系列创新量子设备提供动力。

欧洲在量子研究方面有着悠久的卓越传统。现在至关重要的是，要在这一传统的基础上发展坚实的工业基础。如果没有欧洲层面协调的研究和资助工作，欧洲将面临落后于全球竞争对手的风险。

为了应对这一挑战，量子技术旗舰项目于2018年启动。这是一项大规模、长期的研究计划，预算为10亿欧元，由欧盟资助，汇集了研究机构、行业和公共资助者，整合和扩大欧洲在这一领域的科学领导地位和卓越成就。

自2019年6月起，所有27个欧盟成员国签署了《EuroQCI宣言》，同意与欧盟委员会并在欧洲航天局的支持下共同努力，发展覆盖整个欧盟的量子通信基础设施（EuroQCI）。

作为欧洲高性能计算联合计划（EuroHPC JU）的一部分，委员会目前正计划建造最先进的试点量子计算机。这些计算机将充当与联合事业的超级计算机互连的加速器，形成融合了最好的量子和经典计算技术的“混合”机器。

2022年10月，EuroHPC JU宣布在欧盟选择六个地点来托管第一批欧洲量子计算机，该计算机将集成到EuroHPC超级计算机中。这些新收购的量子计算机将完全基于最先进的欧洲技术，并将位于捷克、德国、西班牙、法国、意大利和波兰。投资总额为1亿欧元，其中50%来自欧盟，50%来自17个EuroHPC JU参与国。

这将是部署欧洲量子计算基础设施的第一步，欧洲科学和工业用户将可以通过云以非商业方式访问该基础设施。该基础设施将致力于加速创造新知识和解决全球社会挑战的解决方案。凭借其巨大的计算能力，它将解决复杂的模拟和优化问题，特别是在材料开发、药物发现、天气预报、交通和其他对工业和社会高度重要的现实问题中。

虽然欧盟正在建立自己的超级和量子计算机生态系统，欧洲的研究人员在量子安全密码领域处于领先地位，但随着美国制定量子标准的竞赛愈演愈烈，后量子加密技术标准的国际竞赛已经开始。他们可能不得不放弃自己的知识产权，以换取在这一过程中的发言权。

在后量子时代，采用量子安全加密技术对于保护个人数据和数字连接设备的安全，保护公司、政府和关键基础设施免受解密至关重要。

“在全球竞争激烈的量子竞赛中，未能定义和维护欧洲标准将导致竞争劣势。这将导致对技术进步的影响减弱，产生潜在的安全漏洞，并错失跨境创新的机会。”量子物理学家、Terra quantum AG的创始人马库斯·普弗里奇（Markus Pflitsch）表示。

2022年2月，委员会提出了一项标准化战略，以提高欧洲在量子技术国际标准制定过程中的发言权。然而，尽管欧盟努力争取技术主权，但在涉及即将到来的最具颠覆性技术之一的技术标准的问题上，欧盟似乎只能屈居次要地位。

“对欧盟来说，制定强有力的标准是一个技术领导问题，也是一项战略要务。”普弗里奇补充说。

如今，欧盟委员会提出的建议解决了欧洲向量子安全数字基础设施过渡采取协调一致方法的需要。它将帮助成员国在转向更安全的方式来保护其数字基础设施时制定一致的战略。这将促进国家之间的互操作性，使系统和服务能够跨境无缝运行。

此外，该建议还补充了许多国家和国际层面已经开展的开发和选择后量子密码算法标准的工作，包括欧盟资助项目所做的研究工作， 欧洲网络安全局（ENISA）最近的报告以及国际层面对后量子密码学的讨论，例如欧盟-美国贸易和技术理事会和网络对话。

参考链接：

[1]https://digital-strategy.ec.europa.eu/en/news/commission-publishes-recommendation-post-quantum-cryptography

[2]https://digital-strategy.ec.europa.eu/en/policies/quantum