量子時代的資安保衛戰：物理學家打造「破解不了」的全新加密技術

在這個萬物連網的時代，我們每天都要用到加密技術——無論是網購、電子簽署檔案、轉帳匯款，還是檢視智慧手環的運動資料。但現行的加密技術正面臨前所未有的挑戰：駭客手法日新月異，加上雲端服務與第三方平臺的普及，讓資安防線變得更加脆弱。根據摩根大通的統計，他們每天要阻擋高達450億次的駭客攻擊。

最迫切的威脅來自「Q-Day」——量子電腦問世的那一天。屆時現行的加密技術將全面失效，以RSA-2048加密演演算法為例，量子電腦只需一天就能破解，而現今最快的超級電腦卻需要數千年。可以說，沒有可靠的加密技術，整個數位世界都將崩潰，甚至危及社會運作。

更棘手的是「現在竊取，未來解密」的新型攻擊手法。駭客會先竊取加密資料，等量子技術成熟後再行解密。為此，波士頓大學主導的研究團隊正開發一種革命性的加密技術，這種「物理學啟發」的創新方法，有望打造出更強大、可擴充套件且能抵禦未來威脅的資安防線。

這項名為「加密運算操作」(EOC)的新技術，結合了物理學、電腦科學和數學的跨領域智慧。研究團隊表示，這項技術能直接在加密資料上進行運算，被視為密碼學領域的「聖杯」。

「我們正處在科技新紀元，傳統運算、量子計算、人工智慧和資安技術的疆界正在交融，」物理學教授安德烈·魯肯斯坦解釋。「現有的加密方法已無法應對量子威脅，而我們的方法帶來真正的典範轉移。」

量子電腦利用「量子疊加」和「量子糾纏」等奇特性質，能同時探索多種可能性，大幅提升運算速度。EOC技術雖然在傳統電腦上運作，但其核心理念卻受到量子計算啟發。

現行加密技術開發於50年前，早已無法滿足當今需求，更遑論量子時代。這些技術大多隻能保護傳輸中或靜態儲存的資料，卻無法防護使用中的資料——這對需要處理大量敏感資料的AI模型來說尤其危險。

EOC技術的突破在於，它允許使用者在不暴露原始資料的情況下進行分析運算。這種等級的資安防護，對區塊鏈交易、醫療AI模型和雲端服務等應用至關重要。

研究團隊將計算過程視為邏輯閘組成的電路，並引入熱力學中的「熵」概念來衡量系統的混亂程度。就像咖啡中的熱量擴散會讓分子運動變得無序一樣，他們透過重新排列邏輯閘來隱藏資訊。

「程式混淆是保護資料及其處理過程的強大概念，」電腦科學教授拉恩·卡內提表示。「但過去這被認為是極難實現的。這項研究讓實用的混淆技術成為可能。」

團隊正將這些理論轉化為實際工具，計劃開發專用硬體來加速運算效能。康乃爾大學數學教授提摩西·萊利形容，這種跨領域合作是「珍貴的機會」，讓不同領域的專家能互相學習，共同解決難題。

「數位基礎建設的蓬勃發展，要求我們必須加強資安防護，」波士頓大學哈拉里研究所所長亞尼斯·帕斯查利迪斯強調。「這項研究證明，打破學科藩籬的『聚合研究』，能夠開創全新的科技疆界。」

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