NIST 發布邁向後量子密碼學的路線圖
最終版報告 NISTIR 8547 列出哪些現有加密演算法易受未來量子電腦攻擊、將由什麼取代,以及聯邦機構必須遵循的時程。
AI 插圖美國國家標準與技術研究院(NIST)發布了一份最終版報告,闡述各組織應如何從目前的加密遷移至其後量子密碼學(PQC)標準。該文件《過渡至後量子密碼學標準》(NISTIR 8547)列出未來量子電腦可能破解的現有密碼學標準,以及旨在取代它們的抗量子標準。
NIST 於 2024 年八月發布了其 PQC 標準。這份新報告是向這些標準過渡的高層路線圖,闡明了 NIST 官方的做法與時間表,用於逐步淘汰易受量子攻擊的演算法,旨在告知聯邦機構、業界合作夥伴與標準組織哪些方面需要改變以及何時改變。NIST 表示,遷移的具體細節會因組織而異,而時間表則普遍適用。
兩項政府指令構成了這些時程的框架。《國家安全備忘錄 10》將 2035 年訂為聯邦系統完成遷移的主要目標。第 14412 號行政命令將聯邦高價值資產與高影響系統的期限提前,這些系統必須在 2030 年前完成金鑰建立遷移,並在 2031 年前完成數位簽章遷移。NISTIR 8547 支援這些日期。該備忘錄適用於聯邦系統,但 NIST 表示,許多與聯邦政府合作的組織也會受到影響。
NIST 數學家、PQC 標準化專案負責人 Dustin Moody 表示,報告描述了不同的使用情境,並解釋為何某些遷移可能比其他遷移耗時更長,因為沒有一種策略適用於所有情況。據 Moody 表示,報告說明了目前使用的某些演算法將如何被逐步淘汰,例如某個演算法是在特定日期之後於聯邦系統中被禁用,還是允許使用者自行承擔風險使用。
NIST 表示,量子電腦仍在研發中,但一台足夠強大的裝置,即所謂的密碼分析相關量子電腦,將威脅保護機密電子資訊的加密。加密資料已面臨「現在收集、日後解密」的威脅,即攻擊者現在收集敏感資料,並計畫在量子技術成熟後解密。NIST 將此列為遷移刻不容緩的主要原因之一。
Moody 表示,某些行動可能比其他行動更優先:由於這項威脅,組織可能會先針對特別敏感或需長期保持安全的資料,遷移至 PQC 金鑰建立標準 FIPS 203。報告也介紹了結合傳統加密與 PQC 的混合方法。NIST 支援這個選項,並稱其從安全角度來看較為保守,但對運算資源的要求更高。NIST 並補充,組織必須考量其整個密碼學供應鏈,而不僅是自身的系統元件。
該報告是對 NIST 國家網路安全卓越中心(NCCoE)後量子密碼學遷移專案的補充。該中心是一個跨產業協作機構,致力於展示密碼學可見性、風險管理實務與 PQC 實作,以支援遷移時程。