【零壹易悟】言卂隱士︱後量子電腦時代你如何準備？

私隱是基本需要

私隱之所以是基本需求，是因為人需要有不彼持續監視的空間，才能自由思考、表達與創造。私隱亦保護了人的尊嚴、自主性與信任。如果沒有私隱，就更難作出自由選擇，建立深入關係、探索不同想法及安心做回自己。私隱受到保障，可減少個人資料被濫用、歧視和操控的風險。不幸地，通訊不安全及被監控令私隱受到前所未有的威脅。一方面是AI突飛猛進，嵌入各種硬件及軟件，複雜的供應鏈令私隱外洩。不法份子輕易取得各種AI工具，用作騙取資訊、入侵網絡、強化解密、在各種電子足跡中搜刮用作身份盜竊的資料。可是用作加強私隱的AI則未見廣泛應用。絕大部份用戶在不知不覺間私隱已落入他人手中。另具威脅是來自一些極權地方。歇斯底里進行監控，整個社會結構不尊重私隱的基因滲透至各層面及其生產的軟硬件和服務。民眾被剝奪私隱，交流及創新被嚴重限制，為了保持競爭優勢，極權竊取知識產權及支持黑客活動，限制民眾選擇權將資訊集中，且大量收集訊息以製造AI優勢。同時，極權積極利用其它尊重私隱的地區進行各種隱蔽的破壞活動，令這些地區被迫進行審查或壓縮私隱空間應對威脅。可以預期，私隱及安全通訊只會越來越珍貴。無奈地，電子資訊交換只會日益增加，而避免私隱監控及外洩有賴穩妥端對端加密。

量子計算威脅現行加密

數碼世界設定的場景是方便資料流通，而且牽涉大量中間人，從開始就不是已安全為首要建構基礎。安全必須額外設計。在不安全的環境安全地交換資訊，現時流行的方法是利用Diffie-Hellman 鎖匙交換機制（簡稱DH），透過協定公開參數及數學程式，通訊各方先選一個私密鎖匙，然後生成一個公開鎖匙，只要利用對方公開鎖匙，加上自身的私密鎖匙，便能算出同一秘密，這個秘密可用作加密及解密訊息。雖然參數、數學程式及公開鎖匙全在公眾領域，但只要鎖匙長度夠大，利用傳統計算算推算私密鎖匙不可能在合理時間內完成。今天絕大部份數碼通訊及加密貨幣均依賴這一技術。但量子電腦運作概念完全不同，只要能控制足夠糾纏的量子，就可利用Shor's演算法於合理時間內破解DH私密鎖匙。雖然現今量子技術暫時差距仍非常遙遠，一旦技術突破，安全資訊交換基礎便崩潰。所以技術專家早已建立後量子加密標準（Post Quantum Cryptocurrency，簡稱 PQC）取代DH。盛行的協議是ML-KEM，原理是由收訊方建立一對公開及私密鎖匙，發送方利用公開鎖匙，封裝密碼送回，收訊方利用私匙密鎖匙取得密碼。由於鎖匙生成並非利用DH，而是利用格密碼學（Lattice Cryptography），後者暫時沒有演算法供量子電腦使用，安全性較佳之餘亦可抵禦量子威脅。

量子電腦示意圖。(Shutterstock)

實際操作留意細節

美國NIST已表明2035年禁止傳統加密通訊包括DH，澳洲更進取地將目標定在2030年。量子威脅與日俱增，可是業界升級緩慢。有統計指全球首十萬網址只有28%支援PQC。事實上，大部份流行的瀏覽器已升級至TLS1.3，即支援PQC的協議，問題是服務提供者有否啓用。很多手機軟件並未支緩，而且使用何種加密協議透明度低，一般用戶很難獲得相關資訊。如未能確定是否使用PQC協議，只能假設未有使用。若用戶希望利用PQC交換關鍵資料，可使用這個開源工具（註）按照簡單操作，直接使用ML-KEM交換秘密，這個秘密可用作加密庫或檔案的密碼，然後加密庫或檔案以不同途徑傳送。因應量子電腦威脅，筆者建議如下。其一，減少留低電子足跡，並儘快使用新技術。電子足跡將被長期保留，甚至被刻意保留，等待量子電腦突破時破解。其二，請留意PQC發展的消息。最近資訊安全專家利用超級AI模型發現一個新近應對量子威脅的加密方式HAWK存在弱點，可令暴力攻擊所需時間減半，兩年來未被專家發現。弱點雖不至否定格密碼的可行性，但可見新協議隨時間或需要升級。其三，既然鎖匙難以破解，不法之徒就會集中其它方法，竊取關鍵輸入或鎖匙，包括從供應鏈或運作鏈入手。最常見的手法是污染開源軟件及釣魚，所以基本數碼安全守則依然適用。

面對AI及極權的雙重威脅，業界並非沒有辦法，但必須儘快執行。用家亦急需提高數碼素養，對加密運作有基本認識，認清威脅所在，並採取實際行動，才可保護私隱與資訊安全。◇

（註：https://pteo.paranoiaworks.mobi/quantum-key-exchange/)