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量子计算与人工智能时代的密码学安全:威胁、实现与战略应对

密码学与安全 2026-03-10 v1

摘要

本综述论文考察了量子计算与人工智能如何挑战当前密码系统。我们分析了文献,评估了算法抗量子攻击(Shor 算法和 Grover 算法)以及 AI 增强的密码分析能力。RSA 和椭圆曲线密码学面临量子计算机的 compromise 风险。对称加密算法如 AES-128 在量子攻击下仍保持安全,但有效密钥长度缩减。深度学习模型在侧信道分析中表现出改进,能够从受保护实现中提取密钥。这些联合威胁需要一种防御深层次的方法,结合后量子算法、实现硬化和密码学灵活性。我们发现,格基算法(ML-KEM、ML-DSA)能抵抗已知量子攻击,但需谨慎实现以防止侧信道泄露。基于哈希的签名(SLH-DSA)提供保守的安全性,签名大小在 17 到 50 KB 之间。没有单一方法能全面应对量子与 AI 威胁。组织必须将密码学安全视为持续的过程而非一次性部署,保持更新算法以应对威胁演变的能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.06969,
  title  = {Securing Cryptography in the Age of Quantum Computing and AI: Threats, Implementations, and Strategic Response},
  author = {Viraaji Mothukuri and Reza M. Parizi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.06969},
  year   = {2026}
}