摘要 —近年来,椭圆曲线 Qu-Vanstone (ECQV) 隐式证书方案已应用于安全凭证管理系统 (SCMS) 和安全车对万物 (V2X) 通信以颁发假名证书。然而,椭圆曲线密码 (ECC) 易受量子计算带来的多项式时间攻击的弱点引起了人们的担忧。为了增强对量子计算威胁的抵抗力,各种后量子密码方法已被采用作为标准 (例如 Dilithium) 或候选标准方法 (例如 McEliece 密码),但事实证明,使用基于格的密码方法实现隐式证书具有挑战性。因此,本研究提出了一种基于高效随机可逆矩阵生成方法的后量子密码 McEliece-Chen (PQCMC),以更少的计算时间颁发假名证书。该研究提供了数学模型来验证隐式证书的密钥扩展过程。此外,还进行了全面的安全性评估和讨论,以证明不同的隐式证书可以链接到同一个终端实体。在实验中,对证书长度和计算时间进行了比较,以评估所提出的 PQCMC 的性能。这项研究证明了基于 PQC 的隐式证书方案作为对抗量子计算威胁的手段的可行性。
• 组织通常不知道公钥加密的应用范围和功能依赖性。• 当后量子替代品出现时,我们所依赖的许多加密产品、协议和服务将需要更换或进行重大改变。• 信息系统通常没有敏捷设计,无法支持快速适应新的加密原语和算法,而无需对系统基础设施进行重大更改——这需要大量的人工工作。• 一个真正重大的挑战是在从易受量子攻击的算法过渡到抗量子算法期间,保持组织和组织元素之间的连通性和互操作性。
对于组织而言,更新加密机制是一个漫长的过程,需要在此过程中精心准备和验证。例如,可以参考弃用 DES、SHA-1 或 RSA 1024 位密钥的困难。组织需要确保每个关键基础设施组件都支持新的后量子机制。此外,组织规模越大,其基础设施通常就越复杂,数据驻留在不同位置或云和本地的混合环境中,这会使升级过程变得复杂。为了缓解这一挑战,必须尽快开始测试这些新机制的部署,以便在量子日之前做好准备。现在制定加密敏捷策略将使组织在需要时能够更快、更安全地进行转型。
动态数据 (DIM) 通常使用安全协议(例如 TLS 或 IPsec)来实现,通常分为两个步骤:密钥管理和数据保护。密钥管理是第一步,这是一个使用非对称加密技术建立会话密钥的自动化过程。数据保护是第二步,这是另一个使用对称加密技术加密数据并提供数据完整性的自动化过程。第二步中的会话密钥是在第一步中的密钥管理期间动态生成的。第一步中的非对称密钥可能是静态的、动态的或两者的组合。如果非对称密钥太弱或密钥管理过程容易受到攻击,则会话密钥同样容易受到攻击,因此数据也容易受到攻击。
• 量子计算机的当前和未来能力:这可能需要考虑诸多因素,例如目前可访问的量子系统的规模、量子计算机可以处理的问题类型以及量子计算领域的预期发展速度。• 当前加密系统的脆弱性:这可能需要评估现有加密系统对量子攻击的敏感性,并确定这些脆弱性是否有可能在不久的将来被利用。• 受保护信息的重要性:这可能需要考虑受保护数据的重要性、泄露的潜在后果以及发生泄露的可能性。• 过渡到后量子加密的潜在成本和收益:这可能需要权衡提高安全性的优势与切换到后量子加密的成本,例如实施新加密系统的成本和对现有系统的潜在破坏。
2022 年初,白宫发布了两份国家安全备忘录 (NSM),涉及保护美国政府系统免受量子威胁 NSM-8(2022 年 1 月)指示将 NSA 批准的 PQC 用于美国国家安全系统 (NSS),即包含对军事或情报活动至关重要的机密和/或敏感信息的系统
抽象拷贝数变化(CNV)是染色体结构变化的主要类型,在包括癌症在内的许多疾病中起重要作用。由于基因组不稳定性,可以在癌症等疾病中检测到大量的CNV事件。因此,重要的是要识别疾病中功能上重要的CNV,目前仍对基因组学提出挑战。解决问题的关键步骤之一是定义CNV的影响。在本文中,我们提供了一种基于拓扑的潜在方法TPQCI,以通过整合统计,基因调节关联和生物学功能信息来量化这种影响。我们使用该指标来检测乳腺癌和多发性骨髓瘤中CNV基因组片段的功能富集基因,并发现受CNV影响的生物学功能。我们的结果表明,通过使用我们提出的TPQCI度量,我们可以检测到受CNV影响的疾病特异性基因。TPQCI的源代码在GitHub(https://github.com/usos/tpqci)中提供。
