湖北
并非只有人工智能才能激发人们对生产力奇迹的期待。量子计算，这项长期以来备受瞩目的技术，也正在取得进展并引起广泛关注。据咨询公司麦肯锡预测，到2025年，该领域初创企业的投资额将增长六倍，达到130亿美元。初创企业和科技巨头都在竞相开发这项技术。今年5月，特朗普政府承诺投资20亿美元，收购九家量子计算公司的股权。
量子计算机利用量子力学的奇异物理特性，以惊人的速度执行某些类型的计算。普通“经典”计算机需要数十亿年才能完成的任务，量子计算机可能只需几个小时就能完成。然而，人工智能是一种通用技术，有望改变许多领域，而量子计算机的数学超能力可能只在少数领域发挥作用，例如实现对复杂物理和化学的严格数字模拟。对于许多任务而言，量子计算机与更便宜的普通计算机相比，根本没有任何优势。
然而，在某个领域，它们必将带来翻天覆地的变化——甚至可能造成破坏。全球商业和通信的安全与隐私依赖于传统计算机需要数十亿年才能破解的加密技术。而强大的量子计算机只需几分钟就能破解这些密码，使用的算法早已设计完毕。在被极客们称为“Q日”的那一天，那些用于安全私密地传输从信用卡信息到私密照片等各种数据的加密方法将不再安全。
令人担忧的是，如今传输的加密数据已经面临风险，因为实际上，“Q日”将是一个渐进的过程，而非单一事件。情报机构已经开始收集加密数据，认为日后可以从中挖掘机密信息。网络犯罪分子也可能在做同样的事情。
好消息是，解决方案已经存在。后量子密码学（PQC）基于一种似乎不受量子计算机攻击的数学原理，并且现在就可以用传统计算机实现。虽然它不像现有的加密标准那样久经考验（后者已经安全运行数十年），但两者可以结合使用，同时提供两种类型的保护。Firefox 和 Chrome 等网络浏览器、苹果的 iMessage 服务以及许多大型云计算公司都已经启用了 PQC。Cloudflare 就是其中一家公司，该公司报告称，其处理的前端网络流量中有 59% 已经切换到 PQC，高于一年前的 38%。
不幸的是，这仍然导致大量数据暴露在外。Cloudflare 后端处理的服务器中，只有 11% 支持 PQC。而且，许多机构都部署了大量联网设备，这些设备可能难以升级。例如，传感器或医疗设备中的小型芯片可能性能不足，无法处理 PQC，而 PQC 通常比标准加密需要更高的计算能力。如果某个设备的制造商破产或停止支持旧产品，可能就没有人提供更新——即使存在补丁，也可能不会应用。英国医疗服务体系在 2017 年遭受恶意软件攻击并遭受重创的原因之一，就是因为它使用了数千台运行未打补丁的 Microsoft Windows 系统的机器。
企业和政府应紧急投资升级其系统。切换系统并不能保证安全。PQC 技术尚属新兴技术，可能存在尚未发现的漏洞。如果确实如此，即使今天收集到的受 PQC 保护的流量仍有可能被解密和滥用。但现在升级系统，并让研究人员对新方法进行压力测试，是确保当前及未来数据安全的最佳途径。■
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