量子计算即将成为现实,并将颠覆保护数据、通信和基础设施的密码系统。现在正是着手准备的时候。在这个由六篇文章组成的后量子密码学(PQC)博客系列中,来自F5各领域的密码学思想领袖将解读面临的风险、未来的机遇,以及贵组织现在可以采取哪些措施,在后量子时代保障安全。未来比想象中更近。让我们携手做好准备。
不管Tom Petty在歌里怎么唱,等待并不是最难熬的部分。至少在为后量子密码学(PQC)做好准备这件事上不是。
显然,迈出第一步才是最难的。为什么?因为看不见的资产无从保护,未梳理的资产也无法迁移。要求安全专业人员立即行动,应对这个可能成为我们这个时代重大IT威胁之一的风险,可能会引发愤怒、否认,甚至沮丧,而最常见的反应则是迟迟不采取行动。
“即使AI投资和其他问题都在争夺关注,做好后量子密码学(PQC)准备仍需要立即规划并采取行动,同时还需要协作、投入精力和资源,并保持明确、持续的专注。”
在由六篇文章组成的PQC就绪系列的最后一篇博客中,我们将说明为何现在着手准备至关重要,以及首席信息安全官(CISO)、首席技术官(CTO)和其他技术负责人应采取哪些措施。
大多数组织仍有很长的路要走
Q-Day是指量子计算机的能力足以破解当前用于保护数字通信的公钥加密技术的预期时刻。它可能在2030年或之后到来,也可能在2029年或更早到来。我们尚不清楚具体时间。但要做好充分准备,需要投入时间和精力,并发挥领导作用。
调查和实地研究表明,行动倡议尚未得到响应,至少目前如此。ISACA的《量子计算脉搏调查》于2025年4月发布。调查发现,受访CISO中仅有5%认为PQC是近期的“高优先级业务事项”。
此外,正如F5 Labs在6月的报告中所述,迄今为止,一些对安全尤为敏感的行业采用PQC的比例特别低。仅3%的银行网站支持PQC,因此即使在金融服务行业内,银行的采用率也处于较低水平。医疗保健和政府网站的采用进度同样滞后。
为何必须立即规划
对F5而言,为后量子时代做好准备并非次要项目。即使AI投资和相关问题也需要投入关注,做好PQC准备仍需立即规划并采取行动,同时还需要协作、投入精力和资源,并保持明确而持续的专注。
所有行业都将受到影响,但政府机构以及医疗保健和金融服务等受监管行业面临的风险可能更高,因为它们持有大量个人身份信息(PII)和个人健康信息(PHI),更关键的是,这些信息需要长期受到保护,以防窃听。
“现在收集、以后解密”攻击的性质意味着,如果预计现有加密技术将在不到10年内被破解,就无法再依靠它将机密信息保密20年。
如果有一条基本经验法则,那就是:机密需要保留的时间越长,就越需要尽快采取行动。
过去几年,各国政府已开始规划这一进程。例如,美国联邦政府要求政府机构在2030年前为高优先级系统提供保护,并在2035年前为所有其他系统提供保护。金融服务和医疗保健企业虽然没有明确的最后期限,但也面临着在类似时间范围内满足合规要求的压力。
同样,欧盟委员会和欧盟成员国近期制定了欧洲数字基础设施向后量子密码学(PQC)迁移的路线图,其中包括在2026年年底前启动“第一步”,并最迟于2030年完成关键基础设施的安全防护。
政府机构和企业不仅自身需要做好准备,还必须确保供应链也准备就绪。时间紧迫。到2028年,如果Q-Day尚未到来,许多机构和企业很可能会仓促应对,力求做好准备。届时是否为时已晚?
立即行动:具体方法如下
过去几个月,我一直在向世界各地的首席信息安全官(CISO)和安全负责人介绍后量子密码学(PQC)就绪情况。尽管我已发出警示,但各方反应不一。有些人认为,我低估了未来问题的严重性;而另一些人对PQC知之甚少甚至一无所知,并对是否有必要做好准备持怀疑态度。许多人过于关注AI和“眼前之事”,未能给予PQC就绪工作应有的重视。
事实上,我认为,许多防御人员过于关注噪声量子比特等问题,以及当今有多少量子计算机可以在室温下运行,因而忽略了重点,偏离了核心信息:无论是量子技术、AI还是经典技术,能够破解当今加密机制的技术即将出现。这一天很快就会到来,而且我们认为会比许多人预想的更早。
一些国家和犯罪分子已经在尽可能多地收集加密数据,为日后解密做准备。这称为“现在收集,日后解密”攻击。
对于单个公司或机构而言,主要防御手段是采用抗量子加密。美国国家标准与技术研究院(NIST)制定的首批美国标准已于去年年底正式批准。
如果尚未着手,现在正是时候。“新常态”下的目标必须是实现密码敏捷性,即随着新技术不断发展和改进,能够快速、反复地更新密码算法和密码系统。
防御方需要展现这种密码敏捷能力,并证明其采用的加密标准已获批准,符合审计机构、监管机构及所在地区其他利益相关方的期望。
这将成为新常态。越早着手,就有越充足的时间推进这项工作,否则迟早会变得十分紧迫。
首席信息官、首席技术官和首席信息安全官最好尽早启动这项工作,并向利益相关方说明其必要性,务必赶在这个我们早在15年前就已预见的问题演变成紧急事件之前。
我一再告诉与我会面的人,现在就是着手行动的时候。如今距离2030年比距离2020年更近,随着时间推移,这项工作只会变得更加困难,并带来更大的干扰。
那么,组织应该从何处着手?虽然需要考虑的因素很多,但以下建议可以帮助您迈出第一步:
1. 建立由高管牵头的量子计算团队
将其作为“安全方面的副项目”不太可能取得成功。可考虑任命一位“量子事务负责人”或其他获得充分授权的领导者,在组织最高层推动对量子计算准备工作的重视并落实责任。指定这样的负责人,能够向整个组织明确传达:这是业务连续性和供应链管理方面的紧迫问题,而不是“安全方面的副项目”。
2. 尽早明确基调和目标状态
向利益相关者说明密码敏捷性是一项持续性工作。密码敏捷性是指组织能够快速、高效地更换加密算法、密钥和协议,同时不影响关键运营或整体基础设施。首次实施很可能是一项长期工作。务必明确传达目标状态,并说明密码敏捷性需要成为维持日常业务运转的常态化能力。业界从SHA-1迁移到SHA-2大约用了20年,但未来留给我们的时间远没有这么多。
3. 保护最关键的资产,让风险与合规团队参与,并利用业务连续性计划
首先保护最关键的资产,以降低风险敞口,同时避免组织资源不堪重负或整体性能受损。如果已有成熟的业务连续性计划,可以从该计划入手,组织各方围绕关键运营所需的核心系统和数据开展工作。这并非易事。踏上这段旅程时,应做好准备,应对历时多年的替换项目、技能和文档缺口,以及公司内部对优先事项的分歧。
4. 要求供应商做好准备,并采用生态系统方法
确保供应商已做好PQC准备,并预计从2026年起会收到客户、监管机构和保险公司的相关问询。咨询行业组织以及FS-ISAC等领先团体,有助于降低商业论证风险。(FS-ISAC是一家非营利组织,致力于提升全球金融机构的网络安全和韧性。该组织提供丰富的PQC资源;此外,美国境内外还有许多其他ISAC,覆盖其他关键行业。)
5. 把握解决技术债务的契机
推动利益相关者和业务领导者适应变革,最终淘汰无法继续支持且不符合要求的技术债务。如果勒索软件尚未让技术债务连本带息地到期偿还,量子计算或许会成为这一催化剂。利用加密即服务(CaaS)等集中式方法,实现加密资产的端到端可视性和敏捷性,并将其作为新常态。
6. 优先应对“现在窃取,日后解密”风险
据信,国家级和犯罪组织等攻击者正在抢在Q-Day之前窃取并存储数据,以便日后解密。秘密需要保留的时间越长,就越应优先从这类数据着手。前期工作应重点保护需要长期保存的敏感数据(知识产权、财务记录、医疗数据等)。
7. 利用边缘优势,同时面向未来实现集中管理
利用现有应用交付控制器和边缘平台终止量子安全TLS连接,并探索采用CaaS方法集中管理未来更新,包括在边界部署混合PQC密钥交换机制(如ML-KEM)。
8. 不仅要为部署提供资金,还要为发现工作提供资金
优先安排预算,对所有资产开展全面的加密资产盘点,包括应用、基础设施、数据,甚至那些“被遗忘”的IoT和OT设备(没错,也包括暖通空调系统)。这项初步审计很可能会发现超出预期的问题,并为报告、利益相关者管理,以及项目管理、交付范围和时间规划提供关键依据。
9. 明确传达密码敏捷性是目标状态
必须让利益相关者了解,密码敏捷性以及定期更新密码套件的需求将成为新常态,而不是一次补丁修复。这应被视为跟上世界加速变化步伐的持续演进,而不是一个有明确终点、最终能够“彻底解决量子问题”的项目。实现可持续且具备密码敏捷性的目标状态,有助于减少要求永久保留旧系统的争论,也能避免不断被问及“量子问题何时才能解决?”。
10. 优先处理易于实现的事项,例如采用TLS 1.3,以立即获得当前和后续收益
实施TLS 1.3可增强安全性。它不仅能帮助为量子安全加密做好准备,还能立即提升加密性能。
量子计算和AI都为未来带来巨大潜力,防御方必须确保已做好准备,能够在这个全新且节奏更快的世界中开展工作。这意味着现在就要行动。利益相关者正期待技术、风险和安全团队将此类事项纳入关注范围。
在着手推进时,F5可提供PQC就绪解决方案,为这段旅程提供支持。
如需了解更多信息,请阅读本系列的其他博客文章:
量子计算就绪:使用F5启用PQC的实用指南
量子威胁下的应用、网络和旧系统:CISO视角
了解PQC标准和时间表
奠定基础:PQC为何重要?
审视后量子密码学热潮
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