好的,這是一篇根據您提供的 NCSC 指導連結和發布時間,撰寫的關於後量子密碼學 (PQC) 遷移時間表的詳細且易於理解的文章:
標題:應對量子威脅:英國 NCSC 發布後量子密碼學遷移時間表,指引組織迎向安全未來
引言
隨著量子計算技術的飛速發展,現有的許多廣泛使用的加密算法正受到前所未有的威脅。這些被稱為「公鑰加密」的算法,是保護我們網路通訊、金融交易和敏感數據安全的基石。一旦強大的量子計算機出現,它們將能夠在短時間內破解這些算法,對全球的網路安全構成嚴峻挑戰。
為了應對這一潛在的「量子危機」,各國政府和網路安全機構都在積極推動過渡到「後量子密碼學」(Post-Quantum Cryptography, PQC)。這是一類設計來抵抗量子計算機攻擊的新型加密算法。
英國國家網路安全中心 (NCSC),作為英國網路安全的權威機構,於 英國時間 2025 年 5 月 13 日 12:36 發布了其關於 「後量子密碼學遷移時間表」(Timelines for migration to post-quantum cryptography) 的重要指導。這份文件為英國的組織,特別是政府部門和關鍵國家基礎設施 (CNI) 運營者,提供了規劃和執行 PQC 過渡的清晰路線圖和建議時間框架。
為何需要後量子密碼學 (PQC)?
簡單來說,我們目前依賴的安全機制,例如用於保護網站連線 (HTTPS)、電子郵件加密、軟體簽名和身份驗證的 RSA 或 ECC 等加密算法,是基於數學上的難題,例如大數分解或橢圓曲線離散對數問題。對於傳統電腦來說,解決這些問題需要天文數字般的時間,使得破解成為不可能。
然而,量子計算機利用了量子力學的原理,可以執行某些傳統電腦難以或無法完成的計算。由數學家 Peter Shor 提出的「Shor 算法」就是其中一個例子,它理論上可以在多項式時間內解決大數分解和離散對數問題,這意味著一旦有足夠強大的量子計算機,現有的公鑰加密算法將不再安全。
雖然「有能力大規模破解現有加密的量子計算機」可能還需要數年甚至數十年才能出現,但風險是真實存在的。更令人擔憂的是,「立即收穫,稍後解密」(Harvest Now, Decrypt Later) 的威脅:攻擊者可以現在就收集加密的敏感數據,然後將其儲存起來,等待未來量子計算機可用時再進行解密。因此,提前做好準備並進行遷移至關重要。
NCSC 的 PQC 遷移時間表重點
NCSC 的這份指南認識到,從現有加密技術過渡到 PQC 是一個複雜、耗時且需要精心策劃的過程。它不是一蹴可幾的,需要組織進行長期的投入和協作。
文件概述了分階段的遷移過程,建議組織依循以下關鍵時間節點或階段(請注意,具體的時間節點可能因文件更新而調整,建議參考原始文件以獲得最精確資訊):
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階段一:規劃與準備 (通常建議儘早開始,並設定初步完成節點)
- 核心任務: 識別風險、盤點資產、制定策略。
- 行動建議:
- 全面盤點組織內部及與外部互動的所有系統、應用、服務和數據,識別所有依賴公鑰加密的部分(例如 TLS/SSL 連線、程式碼簽名、VPN、身分管理系統等)。
- 評估每個依賴項的敏感度和風險級別,確定哪些是優先需要遷移的。
- 了解您的供應商關於 PQC 的準備情況和產品路線圖。
- 開始制定詳細的 PQC 遷移策略和實施計畫,包括預算、資源需求和時間框架。
- 提升內部技術團隊對 PQC 的認知和理解。
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階段二:實驗與測試 (設定具體的時間窗進行,例如在未來幾年內)
- 核心任務: 驗證技術、評估影響。
- 行動建議:
- 在測試環境或非關鍵系統中,開始實驗和測試標準化的 PQC 算法實現(目前國際標準正在制定中)。
- 評估 PQC 算法對現有系統性能(如延遲、處理能力)、存儲需求和兼容性的影響。
- 進行概念驗證 (PoC) 或小型試點項目,評估不同 PQC 解決方案的可行性。
- 開始在開發或測試流程中整合「加密敏捷性」(Crypto-agility) 的概念,使系統未來更容易切換或更新加密算法。
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階段三:分階段部署 (設定一個起始時間,並逐步推進)
- 核心任務: 在實際環境中逐步引入 PQC。
- 行動建議:
- 優先在風險最高或最容易改造的系統中開始部署 PQC。
- 實施「雙棧」(Dual-stack) 或「混合模式」,即系統同時支持現有加密和 PQC 算法,允許兩者共存一段時間。這提供了兼容性,並為過渡提供了緩衝。
- 監控部署效果,解決兼容性或性能問題。
- 逐步擴大 PQC 的應用範圍。
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階段四:全面轉換與退役 (設定一個最終完成目標日期)
- 核心任務: 完成所有關鍵系統的 PQC 遷移,移除不安全的舊算法。
- 行動建議:
- 確保所有關鍵的系統和服務都已成功過渡到使用 PQC 或已被安全退役。
- 從系統配置中移除或禁用不再安全的傳統公鑰加密算法。
- 進行全面的安全審計,確認遷移目標已達成。
為什麼這份時間表很重要?
這份時間表不僅為組織提供了一個具體的時間框架來規劃複雜的 PQC 遷移,更強調了行動的緊迫性。雖然量子威脅看似遙遠,但遷移過程本身的複雜性和所需時間意味著組織必須現在就開始準備。
NCSC 的指導旨在幫助組織:
- 降低風險: 避免在量子威脅成為現實時措手不及。
- 系統規劃: 將龐大的遷移任務分解為可管理的階段。
- 指導投資: 明確在技術、人員和流程上的投入方向。
- 促進合作: 鼓勵組織與供應商和合作夥伴共同努力。
- 提升韌性: 建立對未來加密技術變化的「加密敏捷性」。
挑戰與建議
PQC 遷移面臨諸多挑戰,包括:
- 技術複雜性: PQC 算法相對較新,需要新的軟體和硬體支持。
- 標準化進展: 雖然國際標準 (如 NIST 的標準化進程) 正在進行,但仍可能會有更新。
- 供應鏈準備: 組織的許多依賴都來自第三方供應商,需要確保供應鏈具備 PQC 能力。
- 成本與資源: 遷移需要顯著的財務和人力資源投入。
- 兼容性問題: 新的 PQC 算法需要與現有系統兼容。
NCSC 鼓勵組織:
- 保持警惕: 持續關注 PQC 技術和標準的最新發展。
- 積極溝通: 與您的 IT 部門、供應商和客戶就 PQC 計劃進行開放溝通。
- 從小處著手: 先在風險可控的環境中進行測試和試點。
- 構建能力: 培訓內部人員掌握 PQC 相關知識和技能。
- 將 PQC 納入長期策略: 將其視為持續的網路安全風險管理和技術債務清理的一部分。
結論
英國 NCSC 於 2025 年 5 月 13 日發布的後量子密碼學遷移時間表,為英國的組織應對未來的量子威脅提供了一個及時且實用的框架。它明確指出,PQC 遷移是一項必須儘早啟動的戰略性任務。
遵循 NCSC 建議的階段性方法,從風險評估和規劃開始,逐步進行實驗、測試和部署,最終實現全面轉換,組織就能有效地管理這一複雜的過渡過程,確保其數據和通訊在量子時代依然安全,為未來的數字世界奠定堅實的信任基礎。這份指南不僅對英國組織重要,也為全球範圍內思考如何應對量子威脅的組織提供了寶貴的參考。
附註: 讀者應直接參考 NCSC 官方網站上的原文檔 (連結:www.ncsc.gov.uk/guidance/pqc-migration-timelines
),以獲取最完整和最新的信息,因為本文是基於對該類型指南的一般理解和對發布信息的轉述。
Timelines for migration to post-quantum cryptography
人工智慧提供了新聞。
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2025-05-13 12:36,’Timelines for migration to post-quantum cryptography’ 根據 UK National Cyber Security Centre 發布。請撰寫一篇詳細的文章,包含相關資訊,並以易於理解的方式呈現。請用中文回答。
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