你是不是想过，假如互联网安全层在一夜之间发生了大裂缝该怎么办?假如裂缝深层次到密码算法的数学基础上该怎么办?如今，这种情况好像早已发生。近日，德国登陆密码学者克劳斯·约翰·施诺尔(Claus Peter Schnorr)在其毕业论文中宣称自身早已发现了一种“破译RSA加密系统”的方式。
这事造成登陆密码学术界和量子密码界的普遍关心。尽管该毕业论文內容并未获得认证，可是假如客观事实果真如此，必定会对许多运用造成安全性危害，由于现阶段很多对信息内容安全系数规定较高的行业都有很多选用RSA非对称加密算法。
应对这种情况，大家免不了必须思索2个问题：一是毕业论文的信息是不是真正?二是加锁的未来是什么?是否有能替代RSA的登陆密码系统软件，即使在量子计算机时期(后量子密码)也是可靠的?
在编写此文时，一位数学家和登陆密码学者仍在对于毕业论文內容的真实有效开展探讨和认证，而大量的人早已在思索第二个问题，并逐渐拟订方案以解决这类毁灭性的系统漏洞。她们已经勤奋建立更坚固的基本，该基础创建在根据多种多样协议书完成的多种多样优化算法中，进而使转换越来越更简易。
也有一些登陆密码学者已经找寻RSA的代替品。由于无论本次毕业论文結果真正是否，RSA的安全问题已经引起业内关心。早在2010年7月，英国国家行业标准与技术性研究室(NIST)就曾规定客户在2010年12月31日前停用1024位RSA算法。依据RSA责任人的观点，尽管现在没直接证据说明RSA 1024位优化算法已被破译，但破解也就是时间问题，从而引起数据加密数据泄露、数字签名被仿冒及其通讯被监听等不良影响。
此外，伴随着新技术的飞速发展及其量子科技计算机的应用，RSA安全系数将再度遭受挑戰。GoogleCEO Sundar Pichai曾推测，
登陆密码学者觉得，全球务必越来越更为灵巧，由于随时随地都有可能会发生很多不确定性的裂缝。
RSA算法面临的挑战
溶解大素数
据了解，这一份毕业论文名叫《通过SVP算法快速分解整数》，创作者Claus Schnorr，今年已经77岁，于2011年从罗伯特·沃尔夫冈·施特劳斯高校离休。他是一位受人敬佩的登陆密码学者，Schnorr签字优化算法就是以他的名字取名。在密码算法中，Schnorr 签字是由 Schnorr 签名优化算法造成的数字签名，它是一种数字签名计划方案，以其简易高效率而出名，其安全系数根据一些离散变量多数问题的困难客观。因为Schnorr签字优化算法可以建立更有效和私密性更强的区块链系统，一直深受区块链开发者们的关心。
而RSA则是另一种有悠久的历史且运用普遍的优化算法。它是1977年由罗纳德·李维斯特(Ron Rivest)、阿迪达斯·萨莫尔(Adi Shamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)一同提到的一种加密技术。这一优化算法关键借助溶解大素数的多元性来完成其安全系数，因为大素数之积难被溶解，因而该登陆密码就难被破译。
近40年以来，RSA算法经历了各种各样伤害的挑戰，依据已公布文档表明，现阶段被破译的最多RSA密匙是768个二进制位。换句话说，长短超出768位的密匙，还未被破译，最少现在并未有些人公布宣布。
据了解，Schnorr最新发布的毕业论文实际上是其最近几年发布的一系列毕业论文的填补升级，其重述了将大素数溶解为一位数学家有时候常说的“在由小得多的数据界定的多维度晶格常数中检索恰当空间向量”的问题。因为其毕业论文在较大水平上全是逻辑性的，这也使很多人猜疑RSA算法的稳定性是不是果然走到了终点。但是，到现在为止，并未有些人对于该方式 开展详细的公布演试，乃至一些试着过的人也表明该方式并失灵。
修补RSA的困难性
处理探索与发现的进攻产生的问题并不是什么新鲜事儿。软件开发公司通常会公布补丁包来漏洞修复，并公布征询错误提示，以激励大家汇报发觉的问题。可是Schnorr的毕业论文，假如获得确认，可能显现出协议书基本的缺点，而且沒有一家企业对于此事协议书承担。
一家名叫“RSA”的企业曾在过去的较长一段时间有着该优化算法，但其专利权已到期，换句话说如今全部网络上采用的大部分RSA完成都早已不会是来源于她们。很多火爆的程序库全是开源系统的，由小区维护保养。
更糟心的是，假如确实存有毕业论文中所指的系统漏洞，那麼没办法简易地(像很多系统漏洞或不正确那般)根据几行新编码就能解决困难。一切合理的解决方法的公布都有可能必须多年時间，由于检测和布署一切优化算法都要時间。
并且，转换到新优化算法的流程也许也并不易，由于很多数据加密程序包都适用应用有着不一样密匙长短的差异优化算法选择项。更多方面的挑戰很有可能来源于升级身份认证基础架构，该基础架构将维护保养用以认证公匙的资格证书级别。一些主流浏览器的现阶段版本号都随粘附来源于不一样资格证书授予组织的根证书，而他们大部分都依靠RSA算法。
要想在电脑浏览器(或其它专用工具)中更换根证书，通常必须发售最新版本才可以完成，并且因为根证书作用十分强劲，因而问题越来越出现异常繁杂。例如，一些进攻涉及到插进仿冒的证件以协助网络攻击仿冒别的网站。截止到迄今为止，来源于例如Verisign、Amazon、GoDaddy和Entrust的一些关键资格证书授予组织的证件都取决于RSA算法。
量子科技问题加重挑戰
如何处理量子计算机时期提供的挑戰，是RSA安全系数遭遇的另一重大问题。登陆密码学术界从好几年前就己经逐渐找寻可以抵挡量子计算机的代替品，由于许多人担忧量子计算机时期很有可能没多久便会来临。这将危害像RSA这种的优化算法，由于由约翰·索尔(Peter Shor)开发设计的量子计算机最广为人知的优化算法之一便是整数金额的因式分解。
那麼量子计算机究竟有多强劲呢?举例说明，如果我们对四百位整数金额开展因式分解，如今更快的高性能计算机也必须六十万年，假如换做量子计算机，只必须几小时，乃至有人说数分钟就可以保证。而早就在2012年，科学研究工作人员就表明她们早已顺利地采用了量子计算机将21溶解为7和3的相乘，尽管这两个数据并没有非常大。可是由于RSA加密技术比较严重取决于大整数金额素因数分解的测算量及其消耗的時间。RSA算法的关键设计方案便是根据提升破译成本费来提升安全系数。因而一切可以提升处理速度的方式都是会影响到这类常见加密技术的安全系数。而量子计算机可以加快Shor优化算法，安全性权威专家警示称，总有一天，量子计算机可以随便破译RSA。而大家一定为这一刻做好充分的准备。
找寻一种新的非RSA登陆密码系统软件
因为担忧犯罪分子会运用量子计算机启动进攻，为了避免协议书和优化算法被攻克，大家逐渐持续对计算方法开展加强。NIST的作法是构建一种新的“抗量子科技”或“后量子”优化算法结合。现阶段这类数据加密比赛早已拉开帷幕。
NIST在今年夏天公布了自2016年底逐渐第三轮比赛的基本成效。目前为止早已研发出了69种不一样的优化算法，出色的优化算法有26种，优人尽其才的优化算法为15种。自然在这里15种优化算法中，有7种算法最后突出重围，此外8种优化算法将对于独特的应用软件或者再次开展开发设计科学研究或者必须再次健全。
第三轮的7个备选优化算法，他们分别是：
公匙数据加密/KEMs
- Classic McEliece
- CRYSTALS-KYBER
- NTRU
- SABER
数字签名
- CRYSTALS-DILITHIUM
- FALCON
- Rainbow
第三轮核查完毕后，NIST将持续对以上7名总决赛入选优化算法开展核查，供下一步制订规范参照。因为CRYSTALS-KYBER、NTRU和SABER全是根据格的计划方案，NIST准备较多挑选一个做为规范。签字计划方案中的CRYSTALS-DILITHIUM 和FALCON也是如此。在NIST来看，这种根据格上艰难问题的预案是公匙数据加密/KEM和数字签名计划方案中“最有前景的通用性优化算法”。
除此之外，NIST还选用了由Robert McEliece在1978年开发设计的一种较旧的签字方式——Classic McEliece。它由Robert McEliece于1978年开发设计，是一种不对称加密算法，根据解析几何编号基础理论，应用了一系列改错编码Goppa。这类加密系统应用Goppa编码做为专用型密匙，并将其编号为线形编码做为公共性密匙，要想对公共性密匙开展编解码，就一定了解专用型密匙。
McEliece登陆密码系统软件尽管沒有得到广泛选用，但十分健壮和平稳，唯一的缺陷便是公共性密匙很大，将近219-bit，这就促使数据加密信息内容要比密文信息内容大很多，进而增强了传送流程中的出差错概率，此外不对称特点也促使这类技术性没法用以数字认证和签字。三十年来对于这类加密系统的进攻和破译一直持续，但它自始至终泰然自若。
最后一个总决赛入围者被称作Rainbow，它是一种数字签名计划方案，根据多元化代数式构造结构，归属于多自变量登陆密码管理体系，而网络攻击解决不了这种自变量。
RSA的这种新潜在性代替品很有可能没法简单地完成取代全过程。有一些速率要慢得多，而另一些很有可能不能给予同样的选择项来转化成签字或数据加密数据信息。很多仍在依靠比较大的密匙——很有可能大于或等于500KB，远远地超过许多现阶段的密匙(很有可能仅有几十个字节数)。
协助建立公匙密码算法的登陆密码学者Whitfield Diffie强调，新提议很有可能要越来越多的测算才可以创建。另一位一位数学家乔治·赫尔曼(Martin Hellman)则表明，全球很有可能期待开发设计融合了各种不同优化算法的新协议书。该协议不但要简易地借助一种优化算法来建立任意密匙以数据加密一些数据信息，还应运作多种多样优化算法并将全部优化算法的密匙电容量一个新密匙(很有可能根据XOR或将会具备更详细的单边作用)。
Hellman警示称，就算数据加密灾祸并未来临，制订灾祸修复方案还可以协助抵挡很多年来持续演化加重的危害。他表明：
文中翻译自：
https://www.csoonline.com/article/3613550/whats-next-for-encryption-if-the-rsa-algorithm-is-broken.html