量子计算曾经仿佛只存在于科幻电影中,但如今,它正以切实而紧迫的方式重塑网络安全领域。量子计算正迅速从理论走向实际应用,既带来机遇,也带来风险。
对安全负责人而言,最令人担忧的问题很明确:我们目前依赖的密码技术未必能抵御未来具备量子计算能力的对手。
攻击者也深知这一点。
许多攻击者已经开始收集加密数据,打算等量子计算机达到足以破解当前公钥算法的规模后再进行解密。这种“现在收集,以后解密”的威胁意味着,量子安全密码技术现在就应成为优先事项,而不是等到五年后。
“通过将PQC混合密码套件与量子安全VPN隧道相结合,组织无需重新设计系统架构或中断系统运行,即可保护应用和网络流量。”
为帮助组织从容应对未来,F5已在最新的F5 BIG-IP版本中新增对两种混合后量子密码学(PQC)密码套件的支持:SecP256r1ML-KEM-768和SecP384r1ML-KEM-1024。
这两种算法均基于美国国家标准与技术研究院(NIST)依据FIPS 203批准的参数构建,为开始采用抗量子保护提供了一种简单且符合标准的方法,无需重新设计应用架构,也不会牺牲性能。
但量子安全不止于此:作为本次发布的一部分,F5通过量子安全的VPN隧道功能进一步推动密码技术现代化,为组织提供所需工具,帮助其应对后量子时代的加密网络流量风险。
为何现在必须重视PQC
用于保护数字基础设施的大多数密码技术,例如Rivest-Shamir-Adleman(RSA)、椭圆曲线密码学(ECC)及其他公钥系统,都是针对经典计算设计的。量子计算机将从根本上改变相关数学基础。当达到足够规模时,量子计算机破解当前公钥密码技术的速度可能远超现有计算机。
这给安全至关重要的环境带来了亟待应对的挑战:
- 医疗记录或商业机密等需要长期保存或具有高价值的数据可能已经面临风险。即使这些数据目前已加密,攻击者将来也可能将其解密。
- 受监管行业面临合规压力。许多政府和行业要求已在推动组织开展量子安全规划。
- 现代化势在必行。组织需要足够强大的加密技术来抵御当前威胁,同时还要足够灵活,能够随未来标准和挑战不断演进。
这正是混合PQC发挥实际桥梁作用之处。
混合密码在过渡中的作用
目前,在整个环境中直接采用新的后量子密码学(PQC)算法尚不现实。相关标准仍在逐步成熟,互操作性也在不断发展,而大多数组织都无法承受应用、设备或架构受到影响。
混合PQC可解决这一问题。
混合密码将ECC等经过验证的传统密码技术与基于模块格的密钥封装机制(ML-KEM)等新型抗量子算法相结合,既能应对当前威胁,也能防范未来由量子技术赋能的威胁。SecP256r1ML-KEM-768和SecP384r1ML-KEM-1024可提供由NIST支持的双层密钥建立机制。在这种情况下:
- ECC可确保兼容性和连续性(SecP256r1和SecP384r1)
- ML-KEM,提供长期量子韧性(ML-KEM-768和ML-KEM-1024)
如果一层防护遭到破坏,另一层仍可保护密钥交换。可以这样理解:混合PQC就像既系安全带,又配备安全气囊。采用混合PQC是一种非常实用且风险较低的过渡方式,无需贸然涉足未知领域。它无需进行颠覆性变更,即可提供面向量子时代的安全防护。
F5全新混合PQC支持带来的优势
F5面向量子时代的方法侧重于实际部署,而非理论层面的就绪。通过将NIST批准的混合PQC密码套件直接集成到BIG-IP这一F5 Application Delivery and Security Platform (ADSP)的关键组件中,客户可以更顺畅地开始采用抗量子加密。
以下几点尤为突出:
- 加强对新兴量子威胁的防护。这些混合密码有助于弥补“现在收集,日后解密”攻击造成的防护缺口。安全团队可以在量子计算具备实际应用能力的数年前加强密码安全态势。
- 平台内置合规支持。这些混合密码与NIST后量子密码(PQC)标准保持一致,并符合FIPS 203要求,可帮助组织应对日益严格的监管审查。
- 无缝部署,兼具企业级性能。混合PQC直接在F5 ADSP中实施,因此团队无需重新设计应用或系统架构即可使用,同时保持BIG-IP一贯可靠的高性能体验。
最新BIG-IP版本将后量子保护扩展至VPN隧道,进一步增强应用安全。通过将PQC混合密码与量子安全VPN隧道相结合,组织无需重新设计或中断现有系统,即可保护应用和网络流量。这种集成方法有助于企业在加密通信和关键基础设施中采用量子就绪措施,同时保持对量子技术驱动型威胁的强大防御能力。
为何联邦机构尤其受益
每个组织都应为量子威胁做好准备,但美国联邦机构面临的压力尤为紧迫。机密数据和高价值任务数据的生命周期很长,而这正是民族国家和其他对手企图获取并在未来解密的信息。美国联邦指令规定了明确的PQC时间表,进一步加剧了紧迫性。到2030年,美国联邦机构必须迁移到PQC;到2035年,国家安全系统必须全面具备抗量子能力。
F5对SecP256r1ML-KEM-768和SecP384r1ML-KEM-1024的混合PQC支持,为各机构提供了一种符合相关标准和FIPS要求的方式,可立即启动这一转型,同时不会影响系统正常运行时间或中断关键系统。
专为长期密码敏捷性而设计
量子就绪并非一次性升级,而是一个持续多年的过程。随着算法和标准不断变化,F5在设计BIG-IP时充分考虑了密码敏捷性。通过与NIST保持紧密一致,F5确保组织能够适应不断变化的环境,而无需进行成本高昂的迁移,也不会增加运营风险。
从容迈向未来
量子时代的到来比许多人预期得更快。F5支持符合NIST最新标准的混合PQC密码套件和量子安全VPN隧道,为采用抗量子密码技术提供了一条切实可行的高性能路径。
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