- 量子计算威胁现有的加密系统，使关键数据的安全面临风险。
- 使用后量子算法对于确保防范量子计算机至关重要。
- 西班牙电信公司开发了 Quantum-Safe Networks，这是一种可增强 5G 网络、物联网和关键系统安全性的解决方案。
- 用例包括物联网设备保护、私有 5G 网络和智能电表。
量子计算有望彻底改变数字安全，并对现有的加密系统构成前所未有的挑战。这项技术在各个领域带来显著进步的同时，也给隐私和数据完整性带来了巨大风险。在此背景下，量子安全（Quantum-Safe）的概念应运而生，成为在量子计算机主导的未来环境中防范攻击的关键解决方案。
许多机构都在投资制定策略以降低这些风险。例如，西班牙电信（Telefónica）推出了“量子安全网络”计划，这是一套旨在通过实施能够抵御量子计算的加密技术来加强数字安全的解决方案。
量子计算：网络安全的新挑战
当前的加密算法，例如RSA和ECC，几十年来一直是互联网安全的基础。然而，量子计算机将能够破解这些算法，从而危及通信和存储数据的机密性。
最令人担忧的威胁之一是“先存储后解密”（SNDL）威胁，网络犯罪分子拦截并存储加密数据，意图在量子计算足够先进时对其进行解密。
正在开发的后量子解决方案
鉴于这种情况，人们已经制定了多种策略来降低风险。其中，以下策略尤为突出：
- 使用后量子算法：旨在抵御量子计算机攻击的加密方法。
- 量子密钥分发 (QKD)：利用量子力学特性以不可侵犯的方式分发加密密钥的技术。
- 数据有效性降低：尽量减少敏感信息被利用的时间。
美国国家标准与技术研究所（NIST）自2016年起一直主导后量子算法的选择，并于2024年发布首个官方标准。
量子安全网络：西班牙电信的赌注
西班牙电信推出了Quantum-Safe Networks，这是一个旨在通过应用后量子加密技术来保护当前和未来网络的综合解决方案。
在其应用中，有三个关键用例脱颖而出：
安全的 5G 网络：关键设备的远程控制
西班牙电信与海底机电一体化公司合作，已证实其技术能够通过采用后量子加密保护的专用5G网络，安全地远程控制遥控潜水器（ROV）。该系统可确保通信安全，并具备在水下勘探等关键环境中作业所需的低延迟。
保护公共网络和智能电表
另一个关键应用场景是保护物联网设备，例如智能水表、燃气表和电表。西班牙电信与 Idemia 合作，将后量子加密技术集成到这些设备的 eSIM 卡中，确保传输的数据无法篡改。
此外，该系统还集成了加密敏捷功能，允许根据新的漏洞远程更新安全协议。
为物联网设备提供额外的安全保障
量子安全技术也已应用于采矿、工业和医疗保健等关键领域的物联网设备。西班牙电信公司（Telefónica）已展示了Halotech公司的Halo I智能头盔和Halo III臂带如何利用后量子加密技术来保护敏感信息的传输。
这项措施确保了这些行业员工数据的安全，防止恶意行为者篡改数据。
量子计算的进步代表着数字安全领域的根本性变革，而量子安全网络等技术的应用对于未来几年维护数据完整性至关重要。像西班牙电信（Telefónica）这样的公司已经在着手实施后量子加密解决方案，以应对未来的威胁，并在面对新的技术挑战时确保网络安全。
