后量子安全：人工智能发现新数字签名候选者的漏洞

后量子安全再次成为焦点，此次是由于Anthropic的声明：Claude Mythos Preview模型揭示了对HAWK数字签名算法的新攻击变种，该算法被视为未来后量子密码学的潜在工具。

根据该公司的数据，研究耗时约60小时，计算成本约为10万美元。新方法将HAWK最不安全版本的密钥破解复杂度从约2⁶⁴降低到2³⁸次操作。

更可靠的密钥选项仍然保持稳健。但这种选择存在一个弱点：算法几乎失去了效率优势。换句话说，它可能更安全，但不再那么方便，这也是当初考虑它的原因。

为什么这对比特币和以太坊不是直接威胁 这项发现对比特币和以太坊并没有直接影响。这些网络使用的是另一种类型的签名——椭圆曲线密码学，而实验并未针对它们。它们的公钥密码系统结构不同：电子签名确认了所有者支配货币的权利，而公共地址并不暴露私钥（密码学将其视为用户的主要秘密）。

但对市场来说，这仍然是一个重要信号：人工智能的发展加速了对新防护解决方案和攻击的探索。对于计算机安全而言，这意味着前景广阔的加密方案和任何新密码都必须更快、更严格地进行验证。

系统需要存储秘密的时间越长，就越早需要准备过渡到后量子算法：今天被截获的数据，明天可能会在更强大的计算机上尝试解密。

后量子安全的简单解释 后量子安全是指转向能够抵御不仅普通攻击，还能抵御未来量子计算机攻击的密码学方法。这对需要存储多年数据的情况至关重要：金融交易、政府系统、云服务、物联网设备和安全通信。

密码保护总体上是为了隐藏数据，防止他人悄悄更改，并确认是谁签署了消息或操作。这是三个基本任务：机密性、完整性和身份验证。

后量子算法的种类 后量子算法是一种加密或数字签名方案，旨在抵御量子攻击。这类方法包括基于格、编码、多项式、哈希函数和同态映射的算法。HAWK正是这一候选者的代表，尽管目前在比特币中并未使用。

量子加密是一个独立的概念：它利用量子粒子的特性来保护通道，而不仅仅依赖于数学问题的复杂性。在经典密码学中，安全性通常依赖于密钥几乎不可能被破解；而在量子方法中，试图悄悄截获密钥的行为本身应该留下痕迹。

量子风险的来源 加密行业讨论的主要危险与未来的量子计算机有关。如果足够强大的量子计算机成为现实，它理论上能够根据已知的公钥计算出私钥。这对许多依赖于反向计算复杂性的系统构成了风险。

这些场景的基础是量子力学，而在密码学中，常常提到Shor算法：它对那些安全性依赖于因式分解或离散对数的方案构成威胁。RSA、DSA、ECDSA、DH和ElGamal等算法依赖于这些问题，因此一旦出现足够强大的量子计算机，电子商务、银行交易、安全通信以及通过签名或密钥交换确认信任的服务都可能受到影响。

比特币在转账时使用公钥。其他加密货币以及某些银行应用也有类似的逻辑。因此，后量子密码学和PQC方向不再是抽象的科学主题，而是基础设施的实际问题。

如何应对量子威胁

准备工作从清点开始：需要了解在哪里使用签名、密钥交换和长期存储敏感数据。接下来，应关注NIST和ISO标准，在试点系统中测试后量子方案，并建立密码灵活性，以便在不完全重建基础设施的情况下更换算法。

实际上，这意味着更新库、检查兼容性、制定密钥和地址的迁移计划，以及在过渡期间使用组合方案，使经典保护与后量子保护共同工作。

比特币讨论的内容

现有的签名在强大的量子计算机出现时可能会显得不足。因此，科学家们提前开发了针对量子攻击的新方案。HAWK是其中一个备选方案，但目前尚未在任何地方使用，也不计划在比特币中实施。

• BIP-360 --- 过渡到量子抗性地址的计划。该计划提供了多个算法供选择：如果一个选项被攻破，网络可以切换到另一个。
• BIP-361 --- 冻结超过三分之一所有比特币的想法，这些比特币存放在旧的和最脆弱的地址上。作者认为，随着人工智能的发展，时间变得越来越紧迫，因为即使是经典的非量子攻击也加速了20倍。

尽管量子威胁目前仍然是理论上的，但它已经在改变市场。行业正在将保护机制和后量子解决方案引入加密项目，关键参与者在此方面投入了数千万美元。一些区块链网络已经从讨论转向新算法的实际设置。

在这种背景下，对标准和密钥保护的关注只会增加：

• NIST正在制定后量子密码学标准，并为行业设定基准。
• IBM和其他科技公司正在投资量子技术。
• 密钥保护成为国家级网络安全的一部分，包括网络战争的逻辑。