量子電腦 (Quantum Computers) 與 PQC (Post-Quantum Cryptography)

量子電腦 (Quantum Computers) 與 PQC (Post-Quantum Cryptography)

量子電腦 (Quantum Computers) 是一種基於量子力學原理運作的計算機。與傳統電腦不同，量子電腦利用量子位元 (qubits) 的特性，如疊加和糾纏，能夠同時處理多種狀態，從而在某些特定問題上實現極高的計算效率。例如，量子電腦可以快速解決傳統電腦難以處理的問題，如大數分解和複雜優化問題。

至於 PQC (Post-Quantum Cryptography)，它的目的是為了應對量子電腦可能對現有加密技術帶來的威脅。傳統的加密方法（如 RSA 和 ECC）依賴於數學問題的計算困難性，但量子電腦能夠利用其強大的運算能力快速破解這些加密方法。因此，PQC 是一組專門設計來抵抗量子電腦攻擊的加密演算法，確保敏感資料在量子時代仍然安全

目前，後量子密碼學 (PQC) 的標準化主要由美國國家標準與技術研究院 (NIST) 主導。以下是一些已經確定或正在制定的 PQC 標準：

FIPS 203 (ML-KEM): 基於 CRYSTALS-Kyber 演算法，這是一種模塊化格子基的金鑰封裝機制，適用於通用加密應用，具有高效能和小型密鑰的特點。
FIPS 204 (ML-DSA): 基於 CRYSTALS-Dilithium 演算法，這是一種模塊化格子基的數位簽章演算法，主要用於身份認證和數位簽章保護。
FIPS 205 (SLH-DSA): 基於 SPHINCS+ 演算法，這是一種無狀態雜湊基的數位簽章演算法，作為 FIPS 204 的備用方案，提供不同的數學基礎以增加安全性。
FIPS 206 (FN-DSA): 預計於 2024 年底發布，基於 FALCON 演算法，專注於快速傅立葉變換的格子基數位簽章。

Entrust nShield 5c/5s 硬體安全模組 (HSM) 已支援後量子密碼學 (PQC),

nShield HSM