【導(dǎo)讀】在過(guò)去十年里，數(shù)據(jù)中心一直是黑客攻擊的焦點(diǎn)，他們利用各種技術(shù)竊取敏感數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)不斷演變，以應(yīng)對(duì)最新的威脅，因此保持與時(shí)俱進(jìn)對(duì)于緩解安全風(fēng)險(xiǎn)和趨勢(shì)至關(guān)重要。僅在 2023 年，數(shù)據(jù)中心環(huán)境中的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域就有可能產(chǎn)生重要影響。
——量子計(jì)算轉(zhuǎn)變了我們?cè)谔幚肀┝魯?shù)據(jù)時(shí)的現(xiàn)有知識(shí)和準(zhǔn)備情況。
為什么網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)當(dāng)是 2023 年的頭等大事？
在過(guò)去十年里，數(shù)據(jù)中心一直是黑客攻擊的焦點(diǎn)，他們利用各種技術(shù)竊取敏感數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)不斷演變，以應(yīng)對(duì)最新的威脅，因此保持與時(shí)俱進(jìn)對(duì)于緩解安全風(fēng)險(xiǎn)和趨勢(shì)至關(guān)重要。僅在 2023 年，數(shù)據(jù)中心環(huán)境中的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域就有可能產(chǎn)生重要影響。
這聽(tīng)起來(lái)有些奇怪，但其中一個(gè)威脅是網(wǎng)絡(luò)安全專家的短缺或過(guò)度供給，這最終會(huì)導(dǎo)致每個(gè)人都精疲力竭。雖然這本身不會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，但卻極大增加了數(shù)據(jù)中心的管理難度。這也可能促使將更多數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到云端，在云端，公司需要應(yīng)對(duì)的攻擊范圍會(huì)縮小。這意味著，與在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心工作的情況不同，此時(shí)維護(hù)安全環(huán)境需要的網(wǎng)絡(luò)安全專家更少。
根據(jù) IBM 的說(shuō)法，盡管勒索軟件在過(guò)去一年有所減少，但它仍然是一個(gè)切實(shí)的威脅。這便會(huì)引發(fā)一個(gè)問(wèn)題：勒索軟件的減少到底是因?yàn)槠髽I(yè)加強(qiáng)了防御，還是因?yàn)楹诳驼业搅烁?jiǎn)單的方法來(lái)削弱安全防護(hù)？無(wú)論如何，數(shù)據(jù)中心都會(huì)在防御投資方面多管齊下，其中包括服務(wù)器的強(qiáng)大端點(diǎn)安全、基于網(wǎng)絡(luò)的勒索軟件監(jiān)控和反網(wǎng)絡(luò)釣魚(yú)解決方案。最后，勒索軟件的減少并不意味著企業(yè)可以放松安全工作，而是應(yīng)該繼續(xù)保持嚴(yán)峻的態(tài)勢(shì)來(lái)應(yīng)對(duì)高威脅。
為此，威脅分析師發(fā)現(xiàn)黑客越來(lái)越善于規(guī)避傳統(tǒng)的安全措施。一些網(wǎng)絡(luò)罪犯將目光投向MFA（多因素身份驗(yàn)證）和 EDR（端點(diǎn)檢測(cè)和響應(yīng)）技術(shù)來(lái)規(guī)避安全措施。物理數(shù)據(jù)中心的安全威脅也是過(guò)去十年里不斷增加的一個(gè)大問(wèn)題。例如，一些攻擊者可能無(wú)法通過(guò)數(shù)字方式攻入系統(tǒng)，因此他們將目標(biāo)定為侵入 HVAC 系統(tǒng)、電源和其他關(guān)鍵系統(tǒng)。另外，還存在員工物理竊取硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、U 盤(pán)和其他組件以出售給第三方或用于獲取其他數(shù)據(jù)的情況。
接下來(lái)是暴力攻擊，當(dāng)其他一切手段都用盡時(shí)，黑客會(huì)利用這類攻擊來(lái)攻入系統(tǒng)以獲取數(shù)據(jù)。攻擊方法是通過(guò)提交大量密碼和密碼短語(yǔ)，并希望其中之一最終會(huì)授予訪問(wèn)權(quán)限。攻擊者可以采用多種技術(shù)進(jìn)行暴力破解；然而，根據(jù)所采用的加密方式，大多數(shù)技術(shù)需要大量時(shí)間才能完成，這可能是幾小時(shí)、幾天、幾周甚至幾個(gè)月。
暴力攻擊的工作原理是通過(guò)計(jì)算每種可能的密碼組合。隨著密碼強(qiáng)度的提高，破解密碼所需的時(shí)間呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。作為對(duì)比，雖然如今的算法可以利用 128 到 256 位的高強(qiáng)度密鑰，但美國(guó)的出口管制卻一般限制為 56 位的對(duì)稱密鑰長(zhǎng)度。密鑰越長(zhǎng)，暴力破解密碼所需的時(shí)間就越久。因此，從理論上講，如果黑客試圖用暴力破解方法攻破一個(gè)采用 AES-128加密的密鑰，即使利用當(dāng)今最強(qiáng)大的硬件，也需要約 10 億年才能破解。
DWave 的芯片是一種采用 128 量子位超導(dǎo)絕熱量子優(yōu)化處理器的量子芯片。
但是，假如我們生活在后量子計(jì)算時(shí)代呢？對(duì)流行的密碼技術(shù)進(jìn)行暴力攻擊需要多長(zhǎng)時(shí)間？雖然我們可能還有十到二十年才能擁有能夠輕松破解當(dāng)今諸多密碼技術(shù)的量子計(jì)算機(jī)，但現(xiàn)在就必須啟動(dòng)規(guī)劃過(guò)程。為什么？因?yàn)榱孔佑?jì)算改變了處理暴力攻擊或密鑰猜測(cè)計(jì)算的現(xiàn)狀。與當(dāng)今依靠 0 和 1 來(lái)處理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)不同，量子計(jì)算機(jī)利用量子位（量子比特）來(lái)發(fā)揮量子力學(xué)的作用。盡管量子位在利用雙態(tài)系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)方面與傳統(tǒng)處理器類似，但它們也可以存在于這兩種狀態(tài)的疊加態(tài)，并且同時(shí)使用兩種值來(lái)處理信息。新系統(tǒng)正處于開(kāi)發(fā)階段，其目標(biāo)是利用量子計(jì)算機(jī)所涉及的物理原理來(lái)實(shí)現(xiàn)特殊算法（例如舒爾算法），從而顯著縮短找到密鑰的時(shí)間。
量子計(jì)算機(jī)可能會(huì)破壞和影響網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的多個(gè)行業(yè)，包括消除非對(duì)稱加密。例如，在最近發(fā)布的一份報(bào)告中，根據(jù)全球風(fēng)險(xiǎn)研究所（GRI）的數(shù)據(jù)，使用理論上的 1 兆量子位計(jì)算機(jī)破解 RSA-4096 的時(shí)間不到三天，而使用傳統(tǒng)計(jì)算技術(shù)則幾乎無(wú)法破解。盡管離實(shí)現(xiàn)1 兆量子位計(jì)算機(jī)還有很長(zhǎng)的路要走，但所需的資源和時(shí)間正在迅速減少，與此同時(shí)，我們看到量子計(jì)算的發(fā)展速度也在不斷加快。
鑒于一些公司目前正在尋求減輕對(duì)安全性的影響的方法，政府、企業(yè)和網(wǎng)絡(luò)安全專家了解量子計(jì)算的工作原理并開(kāi)始研發(fā)保護(hù)數(shù)據(jù)免受未經(jīng)授權(quán)侵入的保護(hù)措施至關(guān)重要。像Prescouter 這樣的預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)已經(jīng)概括了企業(yè)可以利用的一些網(wǎng)絡(luò)安全解決方案，包括風(fēng)險(xiǎn)管理的開(kāi)發(fā)和利用量子計(jì)算本身來(lái)降低任何風(fēng)險(xiǎn)。
量子計(jì)算機(jī)的誕生，雖不至于要等待數(shù)十年，但仍需若干年時(shí)間，屆時(shí)只有最具實(shí)力的組織和政府才能承擔(dān)得起并運(yùn)用這種前沿技術(shù)。與此同時(shí)，對(duì)抗量子計(jì)算優(yōu)勢(shì)的計(jì)算機(jī)、服務(wù)器和互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)需要數(shù)年的時(shí)間來(lái)構(gòu)筑、實(shí)施、測(cè)試和部署。之后，這些系統(tǒng)將繼續(xù)投入使用多年。此外，一旦技術(shù)可行，就可以獲取、存儲(chǔ)并在之后解密有價(jià)值的數(shù)據(jù)。
如今，專業(yè)人員必須在成本、性能和安全性三者之間尋找平衡點(diǎn)，因?yàn)槊荑€尺寸越大，意味著處理時(shí)間也會(huì)更長(zhǎng)。我們需要采用基于 NIST 的最新美國(guó)國(guó)家商用安全算法套件 2（CNSA 2.0）抗量子標(biāo)準(zhǔn)，并且在選擇合適的用例和實(shí)施時(shí)間線時(shí)運(yùn)用智能決策，以此推動(dòng)組織的發(fā)展并保障其安全。對(duì)于組織來(lái)說(shuō)，如 Microchip 這樣的企業(yè)所擁有的專家至關(guān)重要，因?yàn)樗麄兡軒椭u(píng)估目前需要采用的協(xié)議，并指導(dǎo)如何有效應(yīng)對(duì)未來(lái)可能面臨的安全威脅。
(作者：Microchip Technology Inc. Kyle Gaede)
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