【信息技術】日本情報通信研究機構開發出抗量子性加密演算法

據日本國立研究開發法人情報通信研究機構（以下簡稱：NICT）1月11日的新聞稿報道，NICT伺服器安全研究所安全基盤研究室依據晶格理論開發出量子計算機也難破解的新型加密演算法LOTUS（Learning with errOrs based encryption with chosen ciphertexT secUrity for poSt quantum era 的簡稱）。本加密技術可在量子計算機普及後，為維持信息基礎設施的安全利用做出貢獻。

平時在網路瀏覽器上輸入密碼或是信用卡號碼等重要個人信息時，均要對所輸入的內容實施加密。目前，使用的加密方法有RSA公鑰加密演算法和橢圓曲線加密演算法等。可是，1994年彼得·秀爾(Peter Williston Shor )通過數學方法證明了，如果使用具有高速運算能力的量子計算機，目前被廣泛使用的RSA公鑰加密演算法和橢圓曲線加密演算法就會被輕而易舉地破解。今後，量子計算機的進步和普及將為現行的公鑰加密演算法的安全性帶來巨大挑戰。

鑰加密演算法的變遷（圖像來源：NICT新聞稿）

在此背景下，自2016年起，美國國家標準與技術研究所（National Institute of Standards and Technology: NIST）開始了旨在替換現行公鑰加密演算法的新型加密演算法標準化的進程。NIST從世界上應徵了82件加密演算法，從中挑選出69件作為候補。在今後的3年里，專家們會從安全性、運行速度以及擴張性等方面對候補加密演算法進行詳細的分析和討論。

NICT伺服器安全研究所安全基盤研究室應用以往對 「抗量子性晶體加密演算法」 開發和安全性評價的經驗，成功開發出了同時具備 「抗量子性」 和 「通用性」 的新型加密演算法LOTUS。目前，晶體加密演算法有許多種，研究人員從中選擇了基於目前在安全性理論方面最有進展的LWE（Learning with Errors）問題進行了研究。雖然運用此方式制定的密密演算法本身並不具備 「通用性」，但是在密碼解密時追加了 「藤崎·岡本變換」（核實功能）之後，使密碼演算法具備了通用性。NICT開發出的這一可與現有公鑰加密演算法進行互換的密·密碼演算法，作為美國國家標準與技術研究所NIST的抗量子計算機密碼的候補之一被提出。

本次開發出的新演算法的概要預計將於2018年4月12日～13日，發表在 「第一屆後量子密碼標準會議」 （First PQC Standardization Conference）上。今後，NICT將為開發出的新密碼演算法進行推廣普及的同時，為抗量子計算機密碼的安全性評價做出貢獻。

文/客觀日本編輯部（趙）

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