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第165章 国际标准?


肖宿回到自己房间的书桌前。

桌面上是叶臻发给他的部分理论数据,之前讲座之后,这位老院士拉着肖宿说了半天他们实验室的困难,希望肖宿能帮帮忙。

叶臻说话时带着点急切,像是怕他跑掉似的:

“肖宿同学,听说你对物理挺感兴趣的,我们研究所最近有一个量子拓扑实验,怎么样,有没有兴趣来物理所看看,不加入课题组也行,就算给我们讲讲数学,也是好的。”

肖宿刚好有些想法需要验证,就说年后可以去看看。

物理系的老院士周忠当时也在场,站在人群外围连连拍腿:“唉!我们锅里的肉怎么跑别人碗里去了,我们京大又不是没有物理实验室,哎,怎么早点没想到呢!”

“叶臻那老狐狸,这是当着我的面挖墙角啊!”

旁边还没走的几个学生忍不住笑出了声。

叶臻发的材料肖宿很快就看完了,关掉窗口,他重新打开了一篇文档。

《Journal  of  Cryptology》,Vol.  38,  Issue  4。

这是傅道野之前给他分享的一篇论文,《基于格密码的密钥封装机制在NIST第四轮筛选中的安全性分析》。

文章挺长,但核心结论其实很简单:现有的格密码方案虽然在工程上越来越成熟,但在数学结构上始终存在一些“灰色地带”。

有些安全性证明依赖于未经严格验证的假设,有些参数选择靠的是经验而非理论。

这显然不符合肖宿严谨的要求。

他之前思考过从数学的底层结构出发,设计一种“天生安全”的密码系统。

这种系统的安全性,不依赖于“假设攻击者算不动”,而是依赖于“这个东西在数学上就不可能”。

就像你不可能在欧几里得几何里构造一个内角和不是180度的三角形一样。

但是用现有方法肯定是达不到他的要求的。

现在用的工具,都是“局部”的,在一个具体的数学结构上定义问题,然后分析这个问题的难度。

但真正的安全性,应该是“整体”的,它应该来自于数学结构本身的某种不变性质。

就像在拓扑学里,一个圆环和一个球面的区别,不在于它们的局部性质,而在于整体性质。

密码系统需要的,就是这种“拓扑级别”的安全性。

但现在,他找到了研究这种整体不变量的最好工具——弗洛尔同调。

这是辛几何的核心概念之一,它通过计算拉格朗日子流形的相交数,来刻画辛流形的整体性质。

这个相交数,在某些条件下是拓扑不变量,不管你怎么扰动,只要扰动满足一定条件,这个数就不变。

如果能把“破解密码”的过程,映射成辛流形上某些拉格朗日子流形的相交问题,那么破解的难度,就等价于计算某个弗洛尔同调群的难度。

而弗洛尔同调群的计算,在一般情况下是极其困难的,在某些情况下,甚至是算法不可判定的。

这不正是密码学家梦寐以求的“天生安全”吗?

他的手指在键盘上敲下了一行字:

“基于顾—辛流型的抗量子密码框架:从弗洛尔同调到不可破解的密钥系统”

房间的隔音做的很好,只能听到手指敲击键盘的清脆声音。

“设(M,ω)(M,ω)为辛流形。

固定一个参考拉格朗日子流形L0,并考虑一族由密钥t参数化的拉格朗日子流形Lt。

加密时,将明文m嵌入为Lt上的点x,其像在某个固定投影下构成密文。

解密者持有t,从而可构造Lt并恢复x;未持有t者则面对如下问题:由L0与密文反推Lt,这等价于计算L0与Lt的弗洛尔同调。

在适当构造的辛流形上,这一计算具有内生的指数复杂度,其困难不依赖于计算资源假设,而源于流形本身的拓扑结构。”

……

华清园,量子迁移实验室。

春节假期,实验室外省的研究院都回家了,傅道野和丁克林家都在京城,两人都没回去。

傅道野坐在办公室里,盯着电脑屏幕发呆。

屏幕上是一篇刚从arXiv上下载的预印本,标题是  《Post-Quantum  Cryptography:  A  New  Lattice-Based  Scheme  with  Improved  Efficiency》  。

《后量子密码学:一种提升效率的新型格基方案》

作者是来自MIT和斯坦福的联合团队,一个大牛阵容。

他们在论文里提出了一种新的格密码方案,在保持安全性的同时把密钥尺寸压缩了30%。

文章最后说:“该方案已提交NIST第五轮筛选,初步评估结果积极。”

傅道野揉了揉眼睛,他往后一靠,长长地叹了口气。

这两天,国外的捷报频传。

前天,苏黎世联邦理工的团队宣布在量子密码的实验实现上取得突破,把量子密钥分发的传输距离提升到了500公里。

昨天,MIT和斯坦福的联合团队发了这篇格密码的新方案。

今天早上,他刚看到新闻,说美国国家标准与技术研究院NIST宣布第五轮抗量子密码筛选正式启动,已有六个国际团队入围了。

NIST,美国国家标准与技术研究院,是全球抗量子密码标准化的主导机构。

他们的筛选结果,基本上就是未来的国际标准。

而国内呢?

丁克林之前对他说过:“咱们起步晚了十年。现在做的,大部分是跟在人家后面跑。人家设计一个方案,我们优化一下参数;人家提出一个框架,我们改进一下效率。真正属于我们自己的原创理论,有多少呢?”

傅道野知道老师说这话是对的。

国家密码管理局那边已经催了好几次,要求尽快拿出自主可控的抗量子密码方案。

刘炎青局长上周来实验室调研,临走时握着丁克林的手说:“老丁啊,咱们国家的网络安全,就指着你们了。”

这殷殷嘱托,是期望,也是担子。

丁克林已经50多了,最近总是心焦的皱着眉头,还日以继夜的待在实验室研究,师母的电话都打到傅道野这里了。

太阳穴突突的疼,他抬手揉了揉紧绷的神经。

就在这时,电脑右下角弹出一个邮件提醒。

发件人:Xiao  Su。

傅道野的瞬间精神了大半。


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