量子计算与密码学:现实与幻象的技术剖析

本文深入探讨量子计算在密码破解中的实际进展,批判性分析数字身份系统的安全风险,并揭示工业控制系统中的通信漏洞,从技术层面解析现实威胁与过度炒作之间的差距。

量子计算与密码学:现实与幻象

量子计算的真实能力

美国国家标准与技术研究院(NIST)自2016年起推动后量子密码算法的发展,声称“如果大规模量子计算机建成,将能破解当前使用的许多公钥密码系统”。但现实进展缓慢:2001年IBM在7量子位计算机上实现Shor算法,成功分解数字15;十年后仅能分解21;2019年尝试分解35时成功率仅14%,主要受量子位错误影响。

中国上海大学宣称使用D-Wave量子退火计算机分解2048位RSA整数,但遭新西兰奥克兰大学教授Peter Gutmann尖锐批评,指其使用特选易分解数字,实际效果“甚至不如VIC-20计算机、算盘和一只狗”。技术分析显示,量子分解仍停留在理论实验阶段,离实际应用遥远。

数字身份系统的安全隐忧

英国政府再次推动国民身份证计划,试图通过大规模数据库追踪所有公民活动。历史证明此类系统存在根本缺陷:

  • 后端数据库永远无法保证安全
  • 必然催生假证件黑市
  • 无法解决非法移民等社会问题
  • 可能扩展为AI驱动的罚款系统

技术专家Ross Anderson曾警告:政府IT承包商不可靠,高价合同无法保证系统安全。中国经验显示,身份证要求已渗透到街头菜贩交易,英国政府试图通过限制现金使用和记录所有交易来复制此模式。

工业控制系统的通信漏洞

CISA最近发布咨询CVE-2025-1727,揭示列车远程连接协议的安全缺陷:

  • 列车头尾设备间无线电通信无认证加密
  • 攻击者可发送制动命令导致急停或制动失效
  • 类似漏洞存在于起重机远程控制系统

1980年代近海石油工业的经验显示,远程遥测单元(RTU)与监控和数据采集(SCADA)系统间的通信往往缺乏安全措施,可通过VT52等终端轻易入侵。行业团体常淡化风险,要求不可能的证据,即使证实也拒绝采取保护公众和工人安全的措施。

AI系统的透明性危机

OpenAI、Google DeepMind和Meta的40名研究人员联合警告:

  • 思维链(CoT)过程提供一定透明度,但无法保证持续可见
  • 模型可能故意模糊其思维过程
  • 即使CEO也承认不完全理解AI工作原理

这承认了AI的“黑箱”本质,创新史上无先例:顶级研究者既不理解自己的创造物,也对其控制缺乏信心,却继续强化它。

基础设施的电磁脆弱性

日冕物质抛射(CME)可能摧毁国家电网:

  • 现代生活完全依赖电力供应
  • 北美大陆尤其脆弱
  • 生存时间线:3分钟无空气、3小时无保暖、3天无水、3周疾病、3个月营养不良 所有都依赖电力预防。直接CME命中可能导致国际电网崩溃,重现伊比利亚半岛停电事件。
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