从“红色电话”到后量子密码：白宫通信加密技术的演变

从“红色电话”到后量子密码：白宫通信加密技术的演变

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https://www.sohu.com/a/754692687_120319119

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https://baijiahao.baidu.com/s?id=1705325305750398068

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https://www.showapi.com/news/article/66f801024ddd79f11a1f8219

在信息安全领域，有一种被称为“一次一密”（One-Time Pad，OTP）的加密方法，它以其无条件的安全性而闻名。在冷战最紧张的时期，这种加密技术被用于保障世界上最敏感的通信线路——连接白宫与克里姆林宫的“红色电话”。

1963年，在古巴导弹危机的阴影下，美国和苏联建立了这条直接通信渠道，以防止误判和意外升级导致核战争。这条热线采用了当时最先进的加密技术——一次一密。

一次一密的加密原理非常简单但极其有效：使用与明文等长的随机密钥进行按位异或运算。由于每次通信都使用全新的随机密钥，即使是最强大的计算机也无法破解加密信息。这种加密方式在理论上是完美安全的，因为即使攻击者拥有无限计算能力，也无法从密文中获取任何关于明文的信息。

然而，这种理论上完美的加密方式在实际应用中却面临诸多挑战。首先，密钥的生成和分发是一个巨大的难题。密钥必须与明文等长，这意味着对于长消息来说，需要生成和存储大量的随机密钥。而且，这些密钥只能使用一次，重复使用会降低安全性。更重要的是，如何安全地分发这些密钥本身就是一个重大挑战，尤其是在大规模通信中。

此外，一次一密要求通信双方必须预先共享密钥，这在实时或动态通信场景中并不适用。对于现代政府通信来说，这种加密方式的局限性显而易见。

随着量子计算技术的快速发展，传统的公钥密码体系面临着前所未有的挑战。美国政府已经意识到这一威胁，并积极布局后量子密码学的研究和应用。

2023年8月，美国网络安全和基础设施安全局（CISA）、国家安全局（NSA）与国家标准与技术研究院（NIST）联合发布《量子准备：向后量子密码迁移》指南，要求各组织着手开展后量子密码迁移工作。NIST预计将于2024年发布新的后量子密码标准，这将是美国政府推进后量子密码迁移的基础。

后量子密码学的目标是开发对量子和经典计算机都安全的密码系统，并且可以与现有的通信协议和网络进行互操作。这种新型加密技术不仅能够抵御量子计算的攻击，还解决了传统加密方式在密钥管理和分发上的难题。

从冷战时期的“红色电话”到现代的后量子密码学，政府通信加密技术的发展反映了信息安全领域的进步。一次一密虽然在理论上具有完美安全性，但其实际应用受限于密钥管理等现实问题。未来，随着量子计算技术的发展，后量子密码学将成为保障政府通信安全的关键技术。