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定义
后量子密码学（密码学 ，简称PQC）是密码学（密码学 ）的一个分支，旨在开发能够抵御量子计算机计算能力的算法和协议。 量子计算机利用量子力学原理，以经典计算机无法企及的空前速度执行特定类型的计算。尽管这一技术飞跃有望在多个领域带来重大进步，但它也对当前的密码系统构成了严重威胁，特别是那些依赖整数分解和离散对数等特定数学问题难度来保障安全的系统。
PQC（后量子密码学）之所以迫在眉睫，是因为量子计算机有可能破解RSA（Rivest-Shamir-Adleman）、ECC（椭圆曲线密码学 ）和DSA（数字签名算法）等广泛使用的密码算法。 这种威胁因“先收集，后解密”的策略而进一步加剧：攻击者会先截获并存储加密数据，待量子计算机的算力足够强大时再对其进行解密。
后量子密码学 是如何工作的？
后量子密码学 涉及设计即使在受到量子计算机特定能力攻击时仍能保持安全的密码算法。两种能够在量子计算机上运行的量子算法——格罗弗算法和肖尔算法——重点 了当前密码系统的漏洞：
- 格罗弗算法：该 算法在未排序数据库中的搜索速度比经典算法快得呈二次方。虽然它并不能完全破解对称密钥密码学 ，但它显著降低了AES（高级加密标准 ）和SHA-2（安全哈希算法2）等算法的安全 ，因此需要使用更长的密钥才能保持安全性安全 。
- 肖尔算法：该 算法能够将大整数分解为质因数，并以比经典算法快得多的指数级速度求解离散对数问题。这给RSA、ECC和DSA等非对称密码系统带来了直接威胁，一旦拥有足够强大的量子计算机，这些系统将失去效力。
为解决这些安全漏洞，PQC 致力于开发基于被认为能够抵御量子攻击的数学问题的新算法。这些算法包括基于lattice 的密码学 、基于哈希的密码学 、基于编码的密码学 以及多变量多项式的密码学 。美国国家标准与技术研究院（NIST）一直处于这些算法标准化工作的最前沿，以确保它们能够被广泛采用和实施，但全球范围内还有其他若干标准化倡议。
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后量子技术的优势密码学
后量子密码学 具备多项关键优势，可确保数字通信和数据的长期安全 ：
- 面向未来的安全 ：PQC算法旨在抵御量子计算机的计算能力，确保即使随着技术进步，加密数据仍能保持安全。
- 符合性 符合新兴标准：PQC 的实施符合各标准机构制定的最新加密标准，确保与行业法规和最佳实践保持符合性 。
- 防范当前和未来的威胁：通过 现在就采用PQC算法，并随着标准的演进对其进行调整，组织可以保护敏感数据免遭当前的截获和未来的解密（“先收集，后解密”策略）。
- 广泛的应用场景：PQC算法可应用于各种加密需求，包括密钥封装、数字签名和安全通信。
量子密码学 与后量子密码学 ：有何区别？
后量子密码学 和 新思科技
新思科技 在提供融合后量子密码学 的解决方案方面处于行业前沿，旨在保护数字安全 免受未来量子威胁。我们广泛的安全 IP产品组合包括非对称、对称以及哈希/MAC加密内核、TRNG、物理不可克隆函数（PUF）IP、内置信任根 的预制嵌入式硬件安全模块，以及接口安全 。这些解决方案均设计为具备量子安全性，可确保您的SoC设计具有长久的使用寿命和安全 。
新思科技 已推出敏捷型后量子密码学（PQC）公钥加速器（PKA），这些加速器符合NIST批准的PQC算法，例如ML-KEM（FIPS 203）、ML-DSA（FIPS 204）、SLH-DSA（FIPS 205）以及XMSS和LMS（SP 800-208）。 这些解决方案为从边缘设备到云基础设施的各类应用提供了抵御量子计算威胁的强大防御机制。
“量子安全PKA”的一大突出特点 新思科技“量子安全PKA”最突出的特点之一就是其适应性。它们集成了硬件和嵌入式固件，以确保性能和算法更新的灵活性。随着PQC标准的不断演进，这一适应性至关重要，因为这要求已部署在现场的系统能够保持最新状态并确保安全。
除了PQC之外， 新思科技'PKA还支持传统的ECC和RSA算法，提供广泛的加密覆盖范围并支持混合模式。该IP具有高度可配置性和可扩展性，可针对性能、面积、功耗和延迟进行优化，因此适用于各种应用场景。
新思科技 敏捷型后量子加密（PQC）私钥授权（PKA）支持完整的后量子加密数字签名、密钥封装机制和生成函数，并支持FIPS 140-3认证、安全密钥接口，以及针对侧信道和故障 注入攻击的可选防护措施。通过整合这些解决方案，设计人员能够保护敏感数据和系统免受未来量子威胁的影响，从而为政府、企业和消费者确保长期的安全 。
如需了解如何将后量子密码学 集成到您的系统中，请立即联系我们。我们的专家随时准备帮助您应对后量子密码学（PQC）的复杂性，并确保您的数据在量子时代依然安全无虞。
新思科技 敏捷 PQC 公钥加速器
数据保护的现状与未来
