目前流行的公钥密码系统基本都依赖于 IFP(整数分解问题)、DLP(离散对数问题)或者 ECDLP(椭圆曲线离散对数问题)
- 整数分解:素数相乘得到的因式很难分解回来
- 离散对数:假设在整数范围内,对数 ,已知 ,计算 很容易;但是已知 ,计算 很困难。
- 椭圆曲线:椭圆曲线通用方程为 任何一条不垂直的直线与曲线的交点不超过 3 个。定义一种运算,曲线上两个点为 , 连直线得到 , 关于 x 轴有对称点 ,称作 。给定一个初始点 ,一个动点 ,经过 次 运算之后得出 ,从 求出 比较困难。
如果人类进入量子时代,IFP / DLP / ECDLP 的难度将大大降低,这些算法都是量子不安全(quantum-unsafe)的。目前流行的 RSA、ECC、ElGamal、Diffie-Hellman、ECDH、ECDSA 和 EdDSA 等公钥密码算法都将被淘汰。
目前已经有一些量子安全的公钥密码系统问世,但是因为它们需要更长的密钥、更长的签名等原因,目前还未被广泛使用。
一些量子安全的公钥密码算法举 例:NewHope、NTRU、GLYPH、BLISS、XMSS、Picnic 等。