2025年11月05日
在量子计算的时代脚步日益临近之际，谁能为我们的信息安全撑起“下一代密码防线”？
近日，美国国家标准与技术研究院（NIST）举办的第六届后量子密码（Post-Quantum Cryptography，简称PQC）标准化大会上，西交利物浦大学数学物理学院院长、后量子迁移交叉学科实验室主任丁津泰教授受邀作学术报告，展示了团队在“格密码评估”和“多变量签名”方向的最新突破成果。
这场大会是全球密码学界的风向标，来自学术界、工业界和政府机构的专家齐聚一堂，围绕量子时代的信息安全标准展开探讨。丁教授的报告聚焦于两个关键问题：如何让新一代加密算法“跑得更快、用得更省”，以及如何在速度与安全之间找到平衡。
把“能算”变成“算得快、算得省”
在现代加密体系中，有一个决定安全性的数学难题——最短向量问题（Shortest Vector Problem, SVP）。它可以形象地理解为：在一个由无数点组成的高维“网格”中，找到离原点最近的那一个点。维度越高，搜索的难度就越大，也就越安全。
过去，研究者虽然能“算出”这个点，但在更高维度时会被“内存墙”卡住——运算太慢、耗能太高，工程上根本跑不动。丁津泰教授团队提出了一种全新的计算思路：不再“漫无目的地随机找”，而是把庞大的数据拆分成更小的单元，在计算机的高速缓存里分层、有序地处理，尽量减少对慢速内存的依赖。
这一思路大大提高了效率。团队在同等硬件条件下实现了更快、更稳定、更节能的运算性能，并刷新了国际“200维SVP挑战”的公开纪录。这意味着，在未来的密码安全评估中，我们不只看“能不能算”，还要考虑“算的代价”——包括时间、能耗和资源成本。
“后量子密码的安全不仅取决于数学难度，更取决于攻击者能否在有限资源下完成计算，”丁教授在报告中指出，“我们希望通过优化算法，让评估更贴近真实世界，而不是停留在理想化的假设上。”
让数字签名更快，也更安全
除了“加密”，信息安全的另一支柱是“签名”——它就像一枚电子印章，能证明“这条消息确实来自你”。丁教授团队分享了他们对一种名为UOV（不平衡油与醋）的签名算法的最新优化成果。
形象地说，UOV把变量分成“醋”和“油”两类，先固定“醋”，再计算“油”，生成签名。而破解者因为没有“配方”，无法逆向推出原始信息。
UOV的优势在于速度快、密钥和签名体积小，非常适合需要高并发处理的应用场景，例如金融交易或区块链系统。然而，随着研究的深入，学界发现某些高安全级别参数下的UOV可能受到新型代数攻击。对此，丁教授团队提出了改进版参数方案，在不明显牺牲速度与存储空间的前提下，重新稳固了算法的安全边界。
从理论到应用：为未来标准铺路
这两项研究，一个关注“性能”，一个关注“安全”，共同回应了后量子密码标准化中最关键的两个问题——能否在现实系统中运行，以及能否抵御未来的攻击。
“基础研究的最终目标，是让算法真正走向实践，”丁教授总结道，“只有当它被嵌入系统、服务社会，才算真正完成了从数学到安全的迁移。”
（记者：刘沁茹）
2025年11月05日