构建韧性系统:从后量子加密到新型信任架构
时间:2026-02-05 16:12来源:
摘要:近几个月来,围绕量子计算的讨论已迅速从“如果发生会怎样?”转变为“何时会发生?”。随着量子计算能力的发展,现有的加密标准,如里维斯特-沙米尔-阿德尔曼算法(RSA)和椭圆曲线加密(ECC),终将被淘汰。有鉴于此,为后量子加密(PQC)做准备不再是可选项,而是紧迫且必要的。
近几个月来,围绕量子计算的讨论已迅速从“如果发生会怎样?”转变为“何时会发生?”。随着量子计算能力的发展,现有的加密标准,如里维斯特-沙米尔-阿德尔曼算法(RSA)和椭圆曲线加密(ECC),终将被淘汰。有鉴于此,为后量子加密(PQC)做准备不再是可选项,而是紧迫且必要的。
然而,意识与行动之间仍存在差距。IBM报告称,尽管73%的组织认识到需要制定应对量子时代的战略,但只有19%的组织为这些举措设定了近期成熟目标。延迟部署后量子防护措施只会增加合规失败、运营中断以及遭受量子攻击的风险。现在是时候采取行动抵御这些不断扩大的威胁了。
后量子时代的成功几乎完全取决于系统的韧性。通过探索后量子韧性的概念、其在服务器基础设施中的根源,以及正确的硬件选择如何实现长期安全性,开发人员将能更好地将意识转化为行动。
为何后量子韧性现在至关重要
随着量子计算能力不断拓展和加速,量子风险格局也在发生变化。准备时间大幅缩短,从原本认为的数十年缩短到近期现实——一些威胁甚至已经显现。试想一下“先收集,后解密”式攻击的实际情况和其日益流行的趋势——对手现在收集加密数据,深知一旦量子计算机投入使用,他们就能解密这些数据。
监管压力只会进一步加剧这一紧迫性。《商业国家安全算法套件2.0》(CNSA 2.0)等规范的出台,让后量子加密技术的准备工作变成了合规层面的硬性要求,而不仅仅是最佳实践。满足这些标准,绝非简单替换算法就能实现,它需要真正的系统韧性 —— 也就是能在全生命周期内适应调整、并持续保障安全与可信的服务器基础设施。即便密码学标准在未来持续迭代升级,当下就着手构建这种服务器级别的抗风险能力,也能助力企业确保合规性、保障业务连续性、并维系运营层面的可信度。
硬件是韧性的基础
要在服务器基础设施中构建后量子抗风险能力,首先要整合高性能硬件。后量子算法,特别是基于格的方案,如基于模块格的数字签名算法(ML-DSA)和基于模块格的密钥封装机制
(ML-KEM),运算强度较高,需要计算生态系统为其提供适当的支撑。
仅依赖通用处理器执行这些任务可能会引入不必要的延迟和可扩展性挑战。为避免这些限制,开发人员需要具备以下特性的硬件:
● 加密灵活性,能够在不更换整个系统的情况下更新加密算法。
● 性能优化,能够将繁重的后量子加密工作从通用处理器卸载到专用加速器。
● 信任根(RoT),在硬件层面锚定安全性和密钥存储,以提供更强的保障。
虽然ASIC、CPU、GPU和SoC等都是可行的选择,但现场可编程门阵列(FPGA),如Lattice MachXO5-NX™ TDQ系列器件,因其多功能性而脱颖而出。它们在部署前后均可重新配置,能够随着后量子加密算法的成熟进行有针对性的编程和更新,同时并行处理能力和低延迟使其成为高吞吐量环境的理想选择。
除了性能提升外,FPGA还能提供保障生命周期安全的关键功能,包括安全启动、认证和加密密钥存储。通过将FPGA功能与监管指南(包括CNSA 2.0和NIST PQC标准)相结合,开发人员可以构建能够保障全生命周期安全性和长期韧性的服务器架构。
展望“新型信任架构”
尽管量子计算当前备受关注,但它绝不会是对安全领域的最后一次颠覆性冲击。事实上,它更有可能成为一个全新的开端。威胁格局将随着技术的进步而不断演变,催生各类新风险,而这些风险的应对,绝非小修小补的渐进式方案所能满足。企业必须采用更全面的方法开展后量子时代的准备工作,确保自身基础设施每一层级的完整性、保密性与可用性。
这就是“新型信任架构”发挥作用的地方。这种前瞻性架构旨在将强大的安全性与适应性和韧性相结合。该设计的核心组件包括:
● 硬件信任根(HRoT),将信任锚定在FPGA等灵活硬件组件中,以实现安全启动和认证。
● 平台固件保护恢复(PFR),符合NIST SP 800-193标准,以保护固件、维持系统完整性并实现恢复。
● 加密敏捷性,支持随着标准演变在经典算法和后量子加密算法之间无缝切换。
● 量子随机数生成器(QRNG),确保高熵密钥生成,以增强对量子攻击的抵抗力。
● 固件可信平台模块(fTPM),嵌入到FPGA逻辑中,以取代离散可信平台模块(TPM)并简化密钥存储和证明。
● 零信任原则,持续验证身份和设备,以帮助将信任扩展到系统边界之外。
与更静态的安全模型不同,新型信任架构是动态的。它能够适应新算法和协议,而无需工程师频繁且高成本地更换硬件。通过将信任根植于可靠且可重新配置的硬件中,企业可以从被动安全转变为主动的全生命周期保护,做好更充分的基础设施准备,以应对后量子世界及更遥远的未来。
为服务器安全未雨绸缪
量子计算正在重塑安全格局,使系统韧性成为必须而非可选项。作为企业运营的支柱,基于服务器的系统必须做好抵御不断演变的加密威胁的准备。
选择现场可编程门阵列(FPGA)这类具备适应性的硬件,有助于提供支撑当下需求与未来安全诉求所需的灵活性、性能以及嵌入式信任锚。通过打造系统韧性并构建“新型信任架构”,企业能够在后量子时代更好地保障合规性、业务连续性与可信度。
然而,意识与行动之间仍存在差距。IBM报告称,尽管73%的组织认识到需要制定应对量子时代的战略,但只有19%的组织为这些举措设定了近期成熟目标。延迟部署后量子防护措施只会增加合规失败、运营中断以及遭受量子攻击的风险。现在是时候采取行动抵御这些不断扩大的威胁了。
后量子时代的成功几乎完全取决于系统的韧性。通过探索后量子韧性的概念、其在服务器基础设施中的根源,以及正确的硬件选择如何实现长期安全性,开发人员将能更好地将意识转化为行动。
为何后量子韧性现在至关重要
随着量子计算能力不断拓展和加速,量子风险格局也在发生变化。准备时间大幅缩短,从原本认为的数十年缩短到近期现实——一些威胁甚至已经显现。试想一下“先收集,后解密”式攻击的实际情况和其日益流行的趋势——对手现在收集加密数据,深知一旦量子计算机投入使用,他们就能解密这些数据。
监管压力只会进一步加剧这一紧迫性。《商业国家安全算法套件2.0》(CNSA 2.0)等规范的出台,让后量子加密技术的准备工作变成了合规层面的硬性要求,而不仅仅是最佳实践。满足这些标准,绝非简单替换算法就能实现,它需要真正的系统韧性 —— 也就是能在全生命周期内适应调整、并持续保障安全与可信的服务器基础设施。即便密码学标准在未来持续迭代升级,当下就着手构建这种服务器级别的抗风险能力,也能助力企业确保合规性、保障业务连续性、并维系运营层面的可信度。
硬件是韧性的基础
要在服务器基础设施中构建后量子抗风险能力,首先要整合高性能硬件。后量子算法,特别是基于格的方案,如基于模块格的数字签名算法(ML-DSA)和基于模块格的密钥封装机制
(ML-KEM),运算强度较高,需要计算生态系统为其提供适当的支撑。
仅依赖通用处理器执行这些任务可能会引入不必要的延迟和可扩展性挑战。为避免这些限制,开发人员需要具备以下特性的硬件:
● 加密灵活性,能够在不更换整个系统的情况下更新加密算法。
● 性能优化,能够将繁重的后量子加密工作从通用处理器卸载到专用加速器。
● 信任根(RoT),在硬件层面锚定安全性和密钥存储,以提供更强的保障。
虽然ASIC、CPU、GPU和SoC等都是可行的选择,但现场可编程门阵列(FPGA),如Lattice MachXO5-NX™ TDQ系列器件,因其多功能性而脱颖而出。它们在部署前后均可重新配置,能够随着后量子加密算法的成熟进行有针对性的编程和更新,同时并行处理能力和低延迟使其成为高吞吐量环境的理想选择。
除了性能提升外,FPGA还能提供保障生命周期安全的关键功能,包括安全启动、认证和加密密钥存储。通过将FPGA功能与监管指南(包括CNSA 2.0和NIST PQC标准)相结合,开发人员可以构建能够保障全生命周期安全性和长期韧性的服务器架构。
展望“新型信任架构”
尽管量子计算当前备受关注,但它绝不会是对安全领域的最后一次颠覆性冲击。事实上,它更有可能成为一个全新的开端。威胁格局将随着技术的进步而不断演变,催生各类新风险,而这些风险的应对,绝非小修小补的渐进式方案所能满足。企业必须采用更全面的方法开展后量子时代的准备工作,确保自身基础设施每一层级的完整性、保密性与可用性。
这就是“新型信任架构”发挥作用的地方。这种前瞻性架构旨在将强大的安全性与适应性和韧性相结合。该设计的核心组件包括:
● 硬件信任根(HRoT),将信任锚定在FPGA等灵活硬件组件中,以实现安全启动和认证。
● 平台固件保护恢复(PFR),符合NIST SP 800-193标准,以保护固件、维持系统完整性并实现恢复。
● 加密敏捷性,支持随着标准演变在经典算法和后量子加密算法之间无缝切换。
● 量子随机数生成器(QRNG),确保高熵密钥生成,以增强对量子攻击的抵抗力。
● 固件可信平台模块(fTPM),嵌入到FPGA逻辑中,以取代离散可信平台模块(TPM)并简化密钥存储和证明。
● 零信任原则,持续验证身份和设备,以帮助将信任扩展到系统边界之外。
与更静态的安全模型不同,新型信任架构是动态的。它能够适应新算法和协议,而无需工程师频繁且高成本地更换硬件。通过将信任根植于可靠且可重新配置的硬件中,企业可以从被动安全转变为主动的全生命周期保护,做好更充分的基础设施准备,以应对后量子世界及更遥远的未来。
为服务器安全未雨绸缪
量子计算正在重塑安全格局,使系统韧性成为必须而非可选项。作为企业运营的支柱,基于服务器的系统必须做好抵御不断演变的加密威胁的准备。
选择现场可编程门阵列(FPGA)这类具备适应性的硬件,有助于提供支撑当下需求与未来安全诉求所需的灵活性、性能以及嵌入式信任锚。通过打造系统韧性并构建“新型信任架构”,企业能够在后量子时代更好地保障合规性、业务连续性与可信度。
免责声明:本文若是转载新闻稿,转载此文目的是在于传递更多的信息,版权归原作者所有。文章所用文字、图片、视频等素材如涉及作品版权问题,请联系本网编辑予以删除。
我要投稿
近期活动
- 【线上活动】深入了解PI汽车专用解决方案时间:2025年10月20日 - 2025年12月15日[查看回顾]
- Murata《xEV 功率电子解决方案》下载活动时间:2025年10月01日 - 2025年11月30日[查看回顾]
- 英飞凌便携式储能解决方案:点亮能源新未来时间:2025年09月01日 - 2025年11月30日[查看回顾]
- 芯驱未来,MPS新国标和第三代半导体时间:2025年08月01日 - 2025年10月31日[查看回顾]
- 【趣味活动】安森美动能智造计划时间:2025年07月24日 - 2025年12月31日[查看回顾]
分类排行榜
- 汽车电子电源行业可靠性要求,你了解多少?
- 内置可编程模拟功能的新型 Renesas Synergy™ 低功耗 S1JA 微控制器
- Vishay 推出高集成度且符合 IrDA® 标准的红外收发器模块
- ROHM 发布全新车载升降压电源芯片组
- 艾迈斯半导体推出行业超薄的接近/颜色传感器模块,助力实现无边框智能手机设计
- 艾迈斯半导体与 Qualcomm Technologies 集中工程优势开发适用于手机 3D 应用的主动式立体视觉解决方案
- 维谛技术(Vertiv)同时亮相南北两大高端峰会,精彩亮点不容错过
- 缤特力推出全新商务系列耳机 助力解决开放式办公的噪音难题
- CISSOID 和泰科天润(GPT)达成战略合作协议,携手推动碳化硅功率器件的广泛应用
- 瑞萨电子推出 R-Car E3 SoC,为汽车大显示屏仪表盘带来高端3D 图形处理性能
编辑推荐

小型化和稳定性如何兼得?ROHM 推出超小型高输出线性 LED 驱动器 IC,为插座型 LED 驱动 IC 装上一颗强有力的 “心脏”
众所周知,LED的驱动IC担负着在输入电压不稳定的情况下,为LED提供恒定的电流,并控制恒定(可调)亮度的作用。无论是室内照明,还是车载应用,都肩负着极为重要的使命。
- 关于反激电源效率的一个疑问
时间:2022-07-12 浏览量:20994
- 面对热拔插阐述的瞬间大电流怎么解决
时间:2022-07-11 浏览量:18731
- PFC电路对N线进行电压采样的目的是什么
时间:2022-07-08 浏览量:18586
- RCD中的C对反激稳定性有何影响
时间:2022-07-07 浏览量:16178
- 36W单反激 传导7~10M 热机5分钟后超标 不知道哪里出了问题
时间:2022-07-07 浏览量:13406
- PFC电感计算
时间:2022-07-06 浏览量:9987
- 多相同步BUCK
时间:2010-10-03 浏览量:42918
- 大家来讨论 系列之二:开机浪涌电流究竟多大?
时间:2016-01-12 浏览量:47161
- 目前世界超NB的65W适配器
时间:2016-09-28 浏览量:64480
- 精讲双管正激电源
时间:2016-11-25 浏览量:141405
- 利用ANSYS Maxwell深入探究软磁体之----电感变压器
时间:2016-09-20 浏览量:112197
- 【文原创】认真的写了一篇基于SG3525的推挽,附有详细..
时间:2015-08-27 浏览量:109739



