量子计算是一项有可能彻底改变各行各业的技术，它目前正在迅速发展。这项尖端技术利用量子力学原理以经典计算机无法做到的方式处理信息。因此，量子计算机有望比经典计算机更快地解决复杂问题。虽然这一进步带来了许多好处，但它也对数字信息安全构成了重大威胁，特别是在密码学领域威胁更甚。量子计算将导致对量子安全密码学的需求不断增长，这种新密码技术可以保护敏感数据免受来自量子计算机的攻击威胁。

密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学，它是通过对信息进行编码来保护通信数据的安全，只有授权方才能访问这些信息。它在保护数字信息(如金融交易、个人数据和敏感政府信息)方面发挥着至关重要的作用。经典密码学依赖于那些对经典计算机难以解决的数学问题，例如大数分解或解决离散对数问题。然而，量子计算机有望更有效地解决这些问题，这会使当前许多的加密方法过时。

RSA算法是当今使用最广泛的加密体系之一，它的安全性建立在大数因子分解的难度基础之上。RSA算法已被用于各种应用程序，如Web安全浏览、电子邮件加密和数字签名等。然而，由Peter Shor于1994年开发的Shor量子算法已经证明，量子计算机可以比经典计算机以指数级的速度分解大数因子。这意味着，一旦量子计算机变得足够强大，它们将能够破解RSA加密，这使我们的数字信息面临风险。

另一种广泛使用的密码体系是椭圆曲线密码学(ECC)，它的安全性建立在解决椭圆曲线上离散对数问题的难度之上。虽然没有已知的量子算法可以像Shor的因子分解算法那样有效地解决这个问题，但研究人员认为，足够强大的量子计算机仍然可以破解ECC加密。这导致人们越来越关注量子计算时代数字信息的安全性。

为了应对这一威胁，研究人员和行业专家正在努力开发量子安全密码学，也被称为后量子密码学。这些加密方法旨在确保信息在经典计算机和量子计算机面前都是安全的。而后量子密码学是基于对经典计算机和量子计算机来说都难以解决的数学问题，例如基于格的密码学、基于编码的密码学和多元密码学。

后量子密码学里一种有前途的方法是基于格的密码学，它的安全性依赖于难以解决高维格中的某些问题。基于格的密码学有几个优点，它具有抗量子攻击和支持高级密码学功能等能力，例如全同态加密(FHE)和零知识证明(ZKP)。此外，一些基于格的密码方案已经开始标准化，并正被考虑运用在各种应用中。

随着量子计算的不断发展，对后量子密码学的需求会变得越来越迫切。对于政府、企业和个人来说，投资研究和开发量子安全加密方法以保护我们的数字信息免受量子计算机的威胁是至关重要的。此外，过渡到后量子密码学将需要在更新密码学标准、在软硬件中实施新的加密方案以及教育用户了解量子安全加密措施的重要性等方面做出重大努力。

总之，量子计算将对我们的数字信息安全构成了重大的威胁，因此需要开发和采用后量子密码学。而只有通过投资研发后量子密码技术、更新加密标准以及提高人们对量子安全加密措施重要性的认识，我们才可以确保在量子计算时代安全保护我们的数字信息。（编译:Qtech）