量子計算技術(shù)快速發(fā)展，對密碼以及區(qū)塊鏈產(chǎn)生哪些影響和威脅？近日《量子時代的區(qū)塊鏈》(Blockchains in the Quantum Era)中文版由CSA云安全聯(lián)盟正式發(fā)布，【吉大正元(003029)、股吧】（003029）研究院專家作為 CSA 大中華區(qū)區(qū)塊鏈工作組成員參與了相關(guān)工作。

　　《量子時代的區(qū)塊鏈》總結(jié)了區(qū)塊鏈的技術(shù)和可能受到量子計算破解的區(qū)塊鏈密碼學(xué)算法，分析了一些主流區(qū)塊鏈網(wǎng)路的密碼算法和量子計算的關(guān)系，包括比特幣、以太坊、超級賬本框架 (HLF) 和 Zcash ，同時分析了抵抗量子破解的密碼學(xué)算法和其在區(qū)塊鏈中的應(yīng)用。

　　區(qū)塊鏈的分布式賬本技術(shù)(DLT)正作為跨越多個細(xì)分市場的眾多應(yīng)用的一部分進行部署。開發(fā)人員利用區(qū)塊鏈去中心化、不可篡改、加密安全和透明的特點，發(fā)揮其在數(shù)據(jù)冗余、不可篡改和增強審計/合規(guī)方面的優(yōu)勢。完整的區(qū)塊鏈框架依賴其底層密碼安全性，包括數(shù)字簽名算法、哈希算法和公鑰加密等技術(shù)。

　　量子計算機(Quantum Computer)的出現(xiàn)，打破了傳統(tǒng)計算機的二進制計算方式，量子計算機存儲設(shè)備只需要指甲蓋大小就能存儲人類幾百年的數(shù)據(jù)信息，嚴(yán)重威脅到區(qū)塊鏈中使用的幾種密碼學(xué)原語(Cryptographic Primitive)，未來通用且可擴展的量子計算機將攻破支撐密碼學(xué)原語的數(shù)學(xué)問題。區(qū)塊鏈不同的密碼組件都將面臨不同程度的量子計算攻擊威脅，主要包括：產(chǎn)生不良隨機數(shù)帶來的毀滅性破壞；哈希函數(shù)的安全性減弱；基于傳統(tǒng)公鑰密碼的數(shù)字簽名可能會被攻破等方面。

　　目前，一些領(lǐng)先的國際公司與政府機構(gòu)正在構(gòu)造具有有限輸入規(guī)模和計算量有限的小型量子計算機。有些量子計算機可通過互聯(lián)網(wǎng)訪問并運用測試的量子算法。量子計算機一旦被率先突破，它足以破解目前使用的多種密碼算法。因此，增強區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施來抵抗量子計算機攻擊的密碼學(xué)算法勢在必行。學(xué)術(shù)界正在研究能替換經(jīng)典公鑰密碼算法的算法，即后量子密碼算法，以有效應(yīng)對量子計算機技術(shù)進步帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

　　業(yè)界的一些產(chǎn)業(yè)巨頭已經(jīng)在后量子密碼算法的應(yīng)用方面進行了一些探索。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(National Institute of Standards and Technology，下稱 NIST)正在開展后量子密碼算法的標(biāo)準(zhǔn)化工作，3家成為NIST簽名方案標(biāo)準(zhǔn)化的候選者，其中2家基于格，1家基于多元密碼學(xué)。此外，還有3個備選方案，分別基于哈希函數(shù)、零知識證明以及多元方案。最終通過評估的算法，將會成為 NIST 的推薦標(biāo)準(zhǔn)。

　　吉大正元安全區(qū)塊鏈平臺是基于PKI技術(shù)和國密算法的安全區(qū)塊鏈平臺，采用全方位的安全防護體系，保證人、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、節(jié)點、交易、鏈碼的安全，滿足交易的防篡改和可追溯需求。區(qū)塊鏈平臺底層全部采用國產(chǎn)SM2、SM3、SM4密碼算法，同時支持在信創(chuàng)環(huán)境中進行安裝部署，滿足合規(guī)性要求。支持WEB管理模式，通過向?qū)焦芾碛行嵘渴鸷瓦\維效率。區(qū)塊鏈平臺中的智能合約通過數(shù)字簽名技術(shù)進行完整性保護，保證合約安全；通過多通道機制實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)之間的數(shù)據(jù)隔離，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全；提供默認(rèn)智能合約，業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過簡單對接接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)快速上鏈。在貿(mào)易金融、供應(yīng)鏈、社會公共服務(wù)、選舉、司法存證、稅務(wù)、物流、醫(yī)療健康、農(nóng)業(yè)、能源等多個行業(yè)都有應(yīng)用探索。

　　作為國內(nèi)密碼行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，吉大正元持續(xù)關(guān)注前沿密碼技術(shù)進展，積極開展區(qū)塊鏈核心技術(shù)創(chuàng)新實踐與后量子密碼技術(shù)的深耕研究，與校、企、政多方聯(lián)動，致力于推動區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新水平持續(xù)提升。