導(dǎo)語(yǔ)

北京時(shí)間2月19日晚9點(diǎn)，ETSI 2020量子安全密碼技術(shù)大會(huì)下半場(chǎng)會(huì)議準(zhǔn)點(diǎn)召開(kāi)。當(dāng)晚的在線視頻大會(huì)聚焦各國(guó)量子安全產(chǎn)業(yè)一個(gè)極為重要的領(lǐng)域：產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)，邀請(qǐng)的嘉賓或以個(gè)人身份，或亮明了所在國(guó)（及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）的代表身份，全面介紹了全世界范圍內(nèi)量子安全密碼標(biāo)準(zhǔn)化組織的最新動(dòng)向。

與18號(hào)的發(fā)言順序相似，首先做特邀發(fā)言的是ETSI量子安全專(zhuān)委會(huì)委員、重慶大學(xué)向宏教授，最后一位發(fā)言的嘉賓則是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究院NIST后量子密碼項(xiàng)目的政府代表Moody博士。

ETSI量子安全專(zhuān)委會(huì)委員、重慶大學(xué)教授

向宏

向宏教授以個(gè)人名義對(duì)中國(guó)密碼學(xué)會(huì)于2019-2020年期間組織的全國(guó)密碼算法競(jìng)賽進(jìn)行了介紹。由于《中華人民共和國(guó)密碼法》于2020年1月1日正式生效，為我國(guó)商用密碼帶來(lái)了千載難逢的機(jī)遇。他首先介紹了我國(guó)商用密碼產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈的嶄新面貌，包括新冠疫情期間我國(guó)著名網(wǎng)絡(luò)安全企業(yè)—北京數(shù)字認(rèn)證有限公司使用全套國(guó)產(chǎn)加密技術(shù)參與建設(shè)的疫情數(shù)據(jù)全國(guó)范圍的可信直報(bào)系統(tǒng)，以及國(guó)產(chǎn)密碼模塊在公民個(gè)人身份證、銀行卡、智能電力系統(tǒng)、5G、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，從而給各國(guó)參會(huì)人員全景式的勾勒了我國(guó)未來(lái)商用密碼的應(yīng)用前景。

隨后向宏介紹簡(jiǎn)要點(diǎn)評(píng)了中國(guó)密碼學(xué)會(huì)此次算法競(jìng)賽的目的，以及對(duì)參賽作品在安全、性能等方面的綜合性要求。這些要求與國(guó)際上主流標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)部門(mén)提出的要求同步，展示了中國(guó)密碼學(xué)會(huì)對(duì)參賽算法“國(guó)際接軌”的構(gòu)思，值得指出的是，此次獲獎(jiǎng)的算法很多具有國(guó)際一流水準(zhǔn)，說(shuō)明我國(guó)在新一代公鑰密碼體制研究方面具備了不俗的實(shí)力。最后向宏對(duì)部分獲獎(jiǎng)算法進(jìn)行了點(diǎn)評(píng)，對(duì)未來(lái)量子安全密碼，特別是我國(guó)具有國(guó)際先進(jìn)水平的量子密鑰分發(fā)技術(shù)與后量子公鑰密碼技術(shù)的結(jié)合做了展望。

工信部下屬量子通信與信息技術(shù)特別工作組（ST7）主席

中國(guó)科學(xué)院（CAS）國(guó)科量子網(wǎng)絡(luò)股份有限公司首席執(zhí)行官

戚巍

戚巍博士全面系統(tǒng)的介紹了中國(guó)在量子密鑰分發(fā)（QKD）標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化方面的努力。他強(qiáng)調(diào)，加快標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程是促進(jìn)量子信息技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)QIT，包括量子通信、量子計(jì)算、量子傳感等）產(chǎn)業(yè)化的重要戰(zhàn)略。他指出，目前ISO、IEC、ITU、IEEE、IETF、ETSI等標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)組織正在加速發(fā)展QIT標(biāo)準(zhǔn)；ETSI、ITU-T、ISO/IEC JTCI、IEEE等標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)組織正在積極開(kāi)發(fā)QKD標(biāo)準(zhǔn)。演講中，他詳細(xì)闡述了中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)在OKD標(biāo)準(zhǔn)化方面的努力，尤其是量子通信與信息技術(shù)特別工作組（ST7）的研究進(jìn)展。此外，他還簡(jiǎn)要介紹了中國(guó)另外兩大QKD標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)組織——中國(guó)密碼標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì)（CSTC）和中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)。他表示，在QKD國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定方面，中國(guó)正在積極參與ITU-T和ISO/IEC JTC1的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作。最后，他著重介紹了中國(guó)在城際QKD網(wǎng)絡(luò)方面的工作進(jìn)展，包括北京-上海骨干網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和下一步全國(guó)范圍內(nèi)的量子安全通信骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建計(jì)劃。結(jié)合十八日張強(qiáng)教授的發(fā)言，戚巍博士的介紹使得國(guó)外參會(huì)嘉賓對(duì)我國(guó)在量子信息科技領(lǐng)域的國(guó)際水平有了一個(gè)更加全面的認(rèn)識(shí)。

國(guó)際電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)ITU“量子信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)焦點(diǎn)組” WG2主席

馬彰超

受ETSI的邀請(qǐng)，馬彰超副教授專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)介紹該焦點(diǎn)工作組目前在量子密鑰分發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化工作中的進(jìn)展。他詳細(xì)介紹了ITU-T的三個(gè)相關(guān)工作組，即SG13、SG17、FG-QIT4N，并著重分析了ITU-T開(kāi)發(fā)的多個(gè)加密協(xié)議，包括Y.3800、Y.3802、Y.3803等。此外，他闡釋了從當(dāng)前的QKD網(wǎng)絡(luò)演變到未來(lái)的量子信息網(wǎng)絡(luò)需要經(jīng)歷的過(guò)程。最后，他展示了2021年ITU量子信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)焦點(diǎn)組將參與的一系列相關(guān)會(huì)議活動(dòng)。

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST）后量子密碼項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人

Lily Chen

中國(guó)信息技術(shù)安全評(píng)估中心（CNITSEC）資深密碼專(zhuān)家

石竑松

他們二人負(fù)責(zé)介紹國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO/IEC JTC1 SC27項(xiàng)目組在量子安全密碼項(xiàng)目的最新進(jìn)展。Lily Chen介紹說(shuō)，SC27項(xiàng)目組下屬有5個(gè)工作組，其中負(fù)責(zé)制定量子安全加密標(biāo)準(zhǔn)的是WG2工作組（負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)后量子加密算法）和WG3工作組（負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)量子密鑰分發(fā)安全評(píng)估方法）。Lily Chen重點(diǎn)介紹了WG2工作組的工作成果：（1）發(fā)布第8號(hào)永久文件（Standing Document 8）——該文件對(duì)不同的后量子密碼進(jìn)行了分類(lèi)并為WG2工作組的標(biāo)準(zhǔn)化工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；（2）組織專(zhuān)家召開(kāi)不同技術(shù)主題的WG2工作組會(huì)議，并在ITU、ETSI等其他標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)組織內(nèi)設(shè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)；（3）在ISO/IEC 14888第四部分中對(duì)“基于狀態(tài)哈希的簽名”進(jìn)行明確規(guī)定，并將“基于狀態(tài)哈希的簽名”用于代碼簽名，這是抗量子密碼的早期應(yīng)用。

石竑松博士則介紹了WG3工作組在QKD標(biāo)準(zhǔn)化方面的主要工作進(jìn)展。他介紹說(shuō)，相關(guān)工作分兩部分進(jìn)行：ISO/IEC 23837-1工作組負(fù)責(zé)提供QKD模塊相關(guān)的信息安全要求；ISO/IEC 23837-2工作組負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)QKD模塊相關(guān)的測(cè)試和評(píng)價(jià)方法。他還透露說(shuō)，他們已經(jīng)完成了3份工作草案，目前已進(jìn)入第一委員會(huì)草案（CD1）階段，預(yù)計(jì)將在2022年正式發(fā)布。隨后，他進(jìn)一步介紹了上述兩個(gè)工作組開(kāi)展相關(guān)研究的技術(shù)方法，詳細(xì)分析了面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)、生成QKD模塊的結(jié)構(gòu)、安全功能要求、QKD評(píng)估方法的結(jié)構(gòu)等。他們二人的聯(lián)合發(fā)言其實(shí)也蘊(yùn)涵著未來(lái)網(wǎng)絡(luò)空間國(guó)際治理工作當(dāng)中，國(guó)與國(guó)之間、以及各個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)之間也有著廣袤的合作空間。

英國(guó)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全中心（NCSC）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)人

ETSI 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)量子安全密碼工作組（TC Cyber QSC）主席

Colin Whorlow

Colin Whorlow回顧了ETSI TC Cyber QSC工作組的發(fā)展歷史，并詳細(xì)闡述了該工作組發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。最近幾年，該工作組發(fā)布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括“ETSI TR 103 570量子安全密鑰交換”、“ETSI TR 103 617量子安全虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)”、“ETSI TR 103 618量子安全基于身份的加密”等。此外，他還介紹了該工作組正在開(kāi)發(fā)的其他標(biāo)準(zhǔn)，包括“QSC-008量子安全簽名”、“QSC-017 NIST第三輪密鑰封裝機(jī)制”、“QSC-016用于狀態(tài)認(rèn)證機(jī)制的狀態(tài)管理”等。

值得注意的是，去年，該工作組發(fā)布了一份關(guān)于企業(yè)遷移策略的文件——“ETSI TR 103 619量子安全方案的遷移策略與建議”。該文件建議產(chǎn)業(yè)界分以下幾步完成向量子安全方案的遷移：（1）清單匯編，即確定哪些屬于需要遷移的資產(chǎn)；（2）制定遷移計(jì)劃，包括密鑰管理、系統(tǒng)兼容性、密碼靈活性、安全性等；（3）進(jìn)行遷移，包括進(jìn)行預(yù)演等；（4）遷移核對(duì)表，該表包含上述所有步驟。

此外，Colin還在重點(diǎn)介紹了該工作組上個(gè)月剛發(fā)布的“TSI TR 103 744 量子安全混合密鑰交換”標(biāo)準(zhǔn)，這是該工作組發(fā)布的首個(gè)常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。其中“混合”一詞指的是橢圓曲線Diffie-Hellman與后量子密鑰封裝機(jī)制的混合。該標(biāo)準(zhǔn)描述了一種混合密鑰協(xié)議方案，并提供了包含有用信息的附件。此外，ETSI官網(wǎng)上還提供了相關(guān)的測(cè)試集。

ETSI量子密鑰分發(fā)（QKD）行業(yè)規(guī)范小組（ISG）主席

Martin Ward

Martin Ward詳細(xì)介紹了ETSI行業(yè)規(guī)范小組在量子密鑰分發(fā)方面的活動(dòng)。ETSI量子密鑰分發(fā)行業(yè)規(guī)范小組正在以下四個(gè)領(lǐng)域開(kāi)展工作：（1）安全：QKD通用標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)配置文件；具有認(rèn)證功能的QKD接口設(shè)計(jì)；構(gòu)建安全模型；實(shí)施安全；（2）互操作性：應(yīng)用程序/密鑰交付接口；將QKD引入SDN網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；（3）計(jì)量：光學(xué)元件特性；QKD模塊的光學(xué)特性；（4）詞匯：改進(jìn)和調(diào)整術(shù)語(yǔ)。

IT企業(yè)Cloudflare代表

Christopher A.Wood

Christopher A.Wood介紹了IETF中的后量子密碼標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備工作。他首先對(duì)IETF機(jī)構(gòu)本身和工作流程做了概述，然后重點(diǎn)講述了后量子密碼標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)備活動(dòng)。他表示后量子密碼將影響IETF工作的許多方面，包括密碼算法、協(xié)議和整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。同時(shí)從密碼影響、協(xié)議影響、生態(tài)系統(tǒng)影響三個(gè)方面提出了IETF如何為后量子密碼遷移做好萬(wàn)全之策。

X9金融行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（ASC）執(zhí)行董事

Steve Stevens

Steve Stevens就X9對(duì)量子計(jì)算可能對(duì)金融界帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)做了詳實(shí)的演講。他首先概述了ASC X9以及X9的量子計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)研究小組的概況。該小組目前已完成第一輪目標(biāo)，目前正在努力實(shí)現(xiàn)第二輪目標(biāo)。第二輪目標(biāo)包括對(duì)量子計(jì)算技術(shù)的最新發(fā)展介紹、為金融行業(yè)的管理人員編寫(xiě)一份應(yīng)對(duì)量子計(jì)算安全風(fēng)險(xiǎn)的指南、與NIST后量子密碼標(biāo)準(zhǔn)組的合作、開(kāi)始為當(dāng)前的量子安全算法研究所謂的“日出/日落”問(wèn)題，包括混合密鑰系統(tǒng)的可能性（這對(duì)于包括美聯(lián)儲(chǔ)在內(nèi)大量使用第一代公鑰密碼—橢圓曲線公鑰加密技術(shù)而言尤為重要）、與其他國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)如ETSI的合作，等等。

NIST后量子密碼項(xiàng)目組的官方代表

Dustin Moody

Dustin Moody首先介紹了NIST PQC的里程碑和時(shí)間線，以及評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)（安全、性能和其他屬性），然后簡(jiǎn)介了第一輪和第二輪的情況，最終NIST選出了7個(gè)入圍決賽者和8個(gè)候選進(jìn)入了第三輪。KEM入圍決賽者：Kyber, NTRU, SABER, classic McEliece；簽名入圍決賽者：Dilithium, Falcon, Rainbow（該“彩虹”簽名算法由著名的美籍華裔密碼學(xué)家丁津泰先生領(lǐng)銜研發(fā)，也是目前為止唯一進(jìn)入NIST后量子算法族—多變量多項(xiàng)式數(shù)字簽名的算法）。KEM候選：BIKE, FrodoKEM, HQC, NTRUprime, SIKE；簽名候選：GeMSS, Picnic, Sphincs+。

Dustin Moody表示第三輪將持續(xù)12-18個(gè)月，NIST預(yù)計(jì)將于2021年6月7日-9日在線上舉辦第三輪PQC標(biāo)準(zhǔn)化大會(huì)。預(yù)計(jì)在2022-2023年發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)草案以征求公眾意見(jiàn)，最終的標(biāo)準(zhǔn)有望在2024年完成。如果這一目標(biāo)得以按時(shí)實(shí)現(xiàn)，那么將對(duì)未來(lái)國(guó)際網(wǎng)絡(luò)空間安全及產(chǎn)業(yè)生態(tài)帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。

綜上，ETSI量子安全專(zhuān)委會(huì)充分發(fā)揮其在國(guó)際電信業(yè)和網(wǎng)絡(luò)安全界合縱連橫的角色，與以往的年會(huì)相比，2020年年會(huì)涉及的產(chǎn)業(yè)政策、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等越來(lái)越寬泛和深入，與世界各國(guó)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)的合作趨勢(shì)也越來(lái)越明顯，在產(chǎn)學(xué)研政各界的影響力日益擴(kuò)大。

縱觀昨晚的會(huì)議人們不難看出這樣的風(fēng)向標(biāo)，即量子安全密碼（后量子密碼和量子密鑰分發(fā)）標(biāo)準(zhǔn)體系及其應(yīng)用正引起世界各國(guó)和國(guó)際各標(biāo)準(zhǔn)化組織的高度關(guān)注。這說(shuō)明相關(guān)技術(shù)業(yè)已比較成熟，各主要國(guó)家紛紛開(kāi)始布局相關(guān)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略。網(wǎng)絡(luò)空間的安全基石—新一輪密碼技術(shù)的“百年大變局”正在醞釀當(dāng)中。

本文轉(zhuǎn)載自：量子計(jì)算最前沿，轉(zhuǎn)載已獲授權(quán)。