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量子计算对加密通信的挑战正成为现实
量子计算长期被视为比特币未来的威胁。如今研究人员指出，这项技术同样可能危及政府、记者及全球数亿用户正在使用的加密通信系统。
在最新发布的报告中，IBM描述了其与Signal和Threema通信开发者的合作——他们正在重新设计面向未来的通信协议，以应对量子计算机可能破解现有安全通信底层加密的局面。
研究团队指出：“即便用最先进的经典超级计算机突破此类加密也几乎不可能，除非你愿意耗费数十亿年时间。但当前正在发生的重大计算革命或将很快改变这一现状。”
尽管量子计算对加密货币的威胁已被广泛讨论，密码学研究专家指出，加密通信平台可能比比特币面临更迫切的量子风险。“由于存储-转发攻击的存在，Signal等通信工具的短期风险远大于比特币。理论上，攻击者可以现在截获通信内容，待未来拥有量子计算机时再进行解密。”
存储-转发攻击指攻击者当下截获并保存加密数据（如通信内容），待量子计算机等强大工具出现后实施解密。Threema与Signal分别于2012年和2014年推出，提供端到端加密的消息、通话及群聊服务，其加密密钥存储于用户设备而非公司服务器。
经典计算机无法破解现行加密体系，但足够强大的量子计算机能解决保护该体系的核心密码学难题。近年来该领域进展显著加速，IBM、谷歌和加州理工学院的实验在稳定性、规模化和纠错方面取得突破，缩短了实用量子机器问世的时间，也激化了关于比特币等加密货币威胁的讨论——这些货币依赖椭圆曲线密码学保障交易安全。
理论上，足够强大的量子计算机可运用肖尔算法从公开密钥推导出私钥。专家强调，政府部门日益增长的加密通信使用量，凸显了长期通信安全已成为研究重点。“我们看到白宫许多人员使用Signal”，这指的是曾曝出美国高级国家安全官员使用个人设备上的Signal加密群聊讨论敏感政务的事件。
“历史上曾出现通信内容被截获数十年后才遭破解的情报案例。因此对通信安全而言，始终存在‘未来解密过去’的风险，而比特币体系不存在这种隐患。”Signal已开始为“先截获后解密”攻击可能成真的未来做准备。
2023年，该平台推出PQXDH升级以保护新会话；2025年又通过稀疏后量子棘轮协议升级强化防护，将后量子保护扩展到持续进行的消息、通话和媒体传输。Threema则表示正与IBM密码学团队合作，探索将美国国家标准技术研究院标准化的ML-KEM算法整合至其系统中，作为向抗量子加密转型的组成部分。
研究同时聚焦于元数据保护，包括加密群组成员信息等。“在尝试将现有Signal协议改造为量子安全版本时，团队发现简单替换为量子安全组件可能导致Signal带宽需求增长百倍。这意味着必须从头重构协议，以提升速度与通信效率。”多数研究者认为，能攻击比特币的量子机器仍远超当前技术水平，但专家警示，若量子技术持续突破，发展节奏必将加快。“当威胁愈发现实，一切进展都会提速。”
